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2006.03.27

チャーコンが必要な理由

●前置きを。。。
日本では、独立型をやろうとすると、モジュールのW単価が高くて手が出ない。
そこでついつい系統連系型の太陽電池を使ってしまうわけだけれど、ひとつ注意をしておきたい。初めてDIYに取組む人は、出来る限り、いや絶対にチャーコンを使って欲しい。
(今わからなくても、理屈がわかってくれば無しで済むケースも見えてくるのでそれまでは我慢して!!)

●チャーコンの効用
ひとつには、チャーコンの大義名分。つまり過充電によるバッテリ故障、例えば電槽の膨れとか不必要なまでのガッシングで電解液が枯れて蓄電池故障したりするのを防ぐためや、夜間、蓄電池から太陽電池に電流が逆流するのを防止するためだけれど、もうひとつ大きな効用がある。それは、太陽電池の故障防止。bd2

図のように、系統連系用のモジュールにはバイパスダイオードが入っている。(このモジュールでは18セルでのPVクラスタ、つまりモジュール内モジュール*2台の構造)

ここで普通にバッテリを接続する場合には、まぁ問題ない。逆流防止ダイオードを端部につけておけばいい。
ところが、DIY遊びの中で逆流防止ダイオードもないままに、バッテリ接続の極性を誤るとどうなるか。
なんと、このダイオードに大電流が流れてしまう。
普通のLeadAcidバッテリは出力インピーダンスが低いので何十何百アンペアという電流がここを通過。今仮にこのダイオードのVfを1Vとすれば、100Aで20000W。
あっという間に裏面が炎上?!

ということで、せめてブロッキングダイオードは欲しいところだが、出来ればチャーコンが欲しい。チャーコンがあれば、逆接続の場合に、内蔵のダイオードが燃えてくれるだけで済むことが少なくない。もちろんこれもかなり痛手だが、モジュールが並列接続されている場合に、それを何枚も壊してしまうより安いだろう。でも、市販チャーコンの全てに逆接事故時用のダイオードが入っているかは、わからない。いちいち見ないとイカンですね。なお、だいぶ前にこのブログにアップしたチャーコンにはこれが入っている。余談ながらデジタルICが壊れているやつを逆接で遊んだら、やはり真っ黒焦げになりオープンモード故障になった。

※さらに細かい話をすれば、欧米で太陽電池の小売店がIRとかのダイオードを売っているのは、こうやって壊してしまう人が居るからかもしれない。
(こんなことを考えた背景)
先日、ある研究者とお会いした時に、バイパスダイオードが故障していることが少なくないということを聞いた。この時は別の話題の中で出た話だったので追求して考えることが無かったのだが、今改めて「ハテ、欧米では何故当たり前に売っているのか」と考え出したら寝たり起きたり、眠れない。。。そうだ!向こうさんでは独立PVが少なくない。そこでひとつこうした原因を思いついた次第。

●万が一やってしまったらの修理方法。
開腹手術しましょう♪
ジャンクションを開き、クロ焦げのを取り除いたら、Iscの2倍くらいのシリコンダイオードを入れる。これでOK。一応、絶縁抵抗なども見ましょうか。上等のジャンクションボックスの場合は、簡単なハンダ付けで済むでしょう。シーメンスやシェルソーラーのProChargerみたいなボックスなら、ネジ止めで助かる可能性が高いです。
もし、素子がナマで入っていてEVAが燃え、セルまで達していたら諦めたくなりますが、これもさらに開腹手術。ポッティングの電気絶縁用シリコンをカッタなどでどんどん除去し、やはりダイオードをぶち込む。術後に少々のホットスポットが出ても諦めましょう。お安くDIYするならここまで根性出すとGOODですね!!

3月 27, 2006 太陽光発電の技術 |

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コメント

よしどみさん、こんばんわ。
系連携パネルは、独立系の極性の色と、反転している事があるので、同じ色同士を繋ぐ場合でも、知らずに逆接続という場合が起きる事があります。
私も、最初に、系連携パネルを扱ったときに、逆接続をしてしまい、高い電圧が生まれ、インバーターを壊した事があります。
また、逆流防止ダイオードも、蓄電池の短絡電流によって、壊れたこともあります。
よって安全を考えると、逆流防止ダイオードに加え、蓄電池に接続するコードには、必ずヒューズを入れるようにしています。(上手に配置すれば、ヒューズ1個でも、パネルや、チャージコントローラーを守る事ができる場合もあります。)
起こりうることに対して備えをしておくことが、機器を長く生かすことに繫がると思います。ではまた。

投稿: ブルースカイ | 2006/03/29 0:42:19

よしどみさん、こんばんわ。
パネルを壊す可能性があることは、初めて聞きました。
ダイオードを、蓄電池による大電流で壊したり、系連携パネルを最初に扱ったときに、ダイオードを入れていたのですが、極性を間違え、出力側に繋いでいた車用インバーターをだめにしました。
HIP190B2と、48V(12Vの蓄電池を4個直列)で、DC108Vが流れたのが原因でした。
それ以降、逆流防止ダイオードと、ヒューズは欠かさずに入れていますし、結線の時は、必ずテスターで確認しています。安全対策をしっかり考えないといけませんね。ではまた。

投稿: ブルースカイ | 2006/03/29 19:10:12

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