12Vシステムのためのソーラーパネルとバッテリーを並列接続する方法

12Vソーラーパネルとバッテリーの並列接続による電力システム

12V接続は、ソーラーパネルをバッテリーに接続する最も一般的な設定です。通常、この12VDCの電力を家庭用に適した120/230VACシステムに変換するために、太陽光パネル（PVパネル）とバッテリーは並列に接続されます。この構成により、効率的な発電、バッテリー充電、AC負荷への給電、およびDC駆動の家電製品の直接操作が可能になります。ここでは、2つ以上のソーラーパネルとバッテリーを並列に接続し、それらをソーラー充電コントローラーと自動インバータまたは無停電電源装置（UPS）と統合して、多様な電力ニーズに対応する手順をステップバイステップで探ります。

ほとんどのソーラーパネルとバッテリーは、12V、24V、36Vなどの電圧レーティングで利用可能です。ソーラーパワーシステムの容量を増やすことを目指す場合、並列接続構成は不可欠となります。たとえば、単一のバッテリーがシーリングファンを6時間稼働させる場合、同じ容量の2つのバッテリーを並列に接続すると、ファンの稼働時間を約12時間に延長できます—ほぼ2倍の時間です。さらに、2つの並列接続されたソーラーパネルは、バッテリーをより速く充電し、より多くの電気負荷をサポートするための追加の電力を提供します。

この並列接続アプローチは、12Vシステム、特に12V充電コントローラーやインバーターを含むものにとって特に重要です。そのため、12Vセットアップでは、複数の12VDCソーラーパネルとバッテリーを並列に接続することが一般的です。

特定の要件に応じて、複数のソーラーパネルとバッテリーはシリーズ、並列、またはシリーズ並列の組み合わせで接続することも可能です。これは、12V、24V、36V、または48Vなど、異なる電圧レベルを持つDCシステムに適用されます。

並列接続では、重要な電気的原理が適用されます：すべての接続されたコンポーネント間での電圧は一定であり、電流値は加算されます。たとえば、各々12VDC、120W、10Aの評価を持つ2つのソーラーパネルまたはバッテリーが並列に接続される場合

バッテリーについても同様で、並列に接続することでアンペア時間（Ah）容量を増やすことができます。

バッテリーやソーラーパネルの電圧レベルは同じままです（並列接続）

つまり、12Vソーラーパネルとバッテリーの両方の電圧は12Vのままです。

重要な注意点：バッテリーをシリーズまたは並列に接続する際には、すべてのバッテリーが同じアンペア時間（Ah）容量を持つことが必要です。また、同じ構成のソーラーパネルは同じ電圧レベルを持つべきです。この並列設定では、バッテリーやPVパネルからの電圧は12Vのままで、全体のアンペア容量が増加します。これにより、発電するPVパネルとエネルギーを蓄えるバッテリー（バックアップ電源として機能）を12V UPS/インバータとソーラー充電コントローラーとシームレスに統合することができます。

日中の通常の日照下では、DC-ACインバータはソーラーパネルから直接電力を供給されます。日陰や夜間のようにソーラーパネルが発電できない状況では、インバータはバッテリーから電力を引き出します。インバータは12VDC入力を米国では120VAC、英国やEUでは230VACに変換し、照明器具や扇風機などのAC負荷に電力を供給します。また、DC駆動のデバイスは充電コントローラーのDC負荷端子に直接接続することも可能です。

2つ以上のソーラーパネルとバッテリーを並列に接続するのは簡単です。以下の図に示すように、1つのソーラーパネルまたはバッテリーの正極を別のものに接続し、負極も同様に行います。

付属の配線図は、並列に接続された2つの12V、10A、120Wのソーラーパネルが並列に接続された2つの12V、100Ahのバッテリーを充電する方法を示しています。晴れた日の昼間には、このセットアップはバッテリーとインバータを通じてAC負荷に電力を供給することができます。日陰や夜間、ソーラーパネルが発電できないときには、バッテリーに蓄えられたエネルギーがバックアップ電源として機能します。バッテリーはその後、インバータを通じてAC負荷に電力を供給します。この全操作はUPSによって自動的に管理され、手動の介入、切り替えスイッチ、または自動転送スイッチ（ATS）を使用して電化製品やブレーカーのオンオフを行う必要がなく、煩わしさのない電力供給体験を提供します。