開放電圧とは、ソーラーパネルに機器を接続していない状態で測定される電圧のことです。
ソーラーパネルの仕様表では、Voc や Open Circuit Voltage と表記されることがあります。日本語では「開放電圧」と書かれます。
たとえば、ソーラーパネルをポータブル電源や充電コントローラーにつながず、パネル単体で電圧を測ったときの値が開放電圧です。
なぜ開放電圧が重要なのか
開放電圧は、ソーラーパネルをポータブル電源に接続するときに必ず確認したい数値です。
ポータブル電源には、受け入れられるソーラー入力の電圧範囲があります。たとえば「12〜60V」のように、入力できる電圧の下限と上限が決まっています。
ソーラーパネルの開放電圧がこの上限を超えると、ポータブル電源側が充電を受け付けなかったり、機器に負担をかけたりするおそれがあります。
特に注意したいのは、ソーラーパネルを直列接続するときです。
ソーラーパネルを直列に接続すると、電圧が合算されます。たとえば、開放電圧が24Vのパネルを2枚直列にすると、単純計算では開放電圧は約48Vになります。
この値が、ポータブル電源の入力上限を超えないか確認することが大切です。
どこを見れば確認できるか
開放電圧は、ソーラーパネルの仕様表で確認できます。
表記は製品によって少し違います。
- 開放電圧
- Voc
- Open Circuit Voltage
ポータブル電源側では、次のような項目を確認します。
- ソーラー入力
- DC入力
- PV入力
- 入力電圧範囲
- 最大入力電圧
ソーラーパネル側の開放電圧が、ポータブル電源側の入力電圧範囲に収まっているかを確認します。
最大出力動作電圧との違い
開放電圧と似た用語に、最大出力動作電圧があります。
最大出力動作電圧は、ソーラーパネルが実際に発電して電力を取り出しているときの電圧です。仕様表では、Vmp と表記されることがあります。
一方、開放電圧は、何も接続していない状態での電圧です。一般的には、開放電圧のほうが最大出力動作電圧より高くなります。
ポータブル電源との接続可否を確認するときは、最大出力動作電圧だけでなく、開放電圧も見る必要があります。
直列接続では特に注意が必要
ソーラーパネルを1枚だけ接続する場合は、開放電圧が大きな問題になりにくいこともあります。
しかし、2枚以上を直列接続する場合は注意が必要です。
直列接続では、各パネルの電圧が足し合わされます。そのため、1枚では問題のないパネルでも、2枚、3枚と直列にすると、ポータブル電源の入力上限を超えることがあります。
確認するときは、次のように考えます。
開放電圧 × 直列枚数 = 接続時の開放電圧の目安
たとえば、開放電圧24Vのパネルを2枚直列にする場合は、24V × 2枚で約48Vです。ポータブル電源の入力上限が60Vなら、数値上は収まります。
ただし、上限ぎりぎりの組み合わせは避けたほうが安全です。
気温が低いと電圧が上がることがある
ソーラーパネルの開放電圧は、気温によって変化します。
一般的に、気温が低い環境では開放電圧が高くなることがあります。そのため、仕様表の数値だけで上限ぎりぎりに組むと、寒い時期に入力上限を超える可能性があります。
冬場や寒冷地で使う場合は、ポータブル電源の入力上限に余裕を持たせることが大切です。
開放電圧を見るときの注意点
開放電圧は、ソーラーパネルの安全な接続を考えるうえで重要な数値です。ただし、開放電圧だけを見ればよいわけではありません。
ポータブル電源と組み合わせるときは、次の項目もあわせて確認します。
- 入力電圧範囲
- 最大入力電流
- 最大入力電力
- コネクタ形状
- 直列・並列の接続方法
特に、ソーラーパネルを複数枚つなぐ場合は、電圧だけでなく電流や入力W数も確認してください。
まとめ
開放電圧とは、ソーラーパネルに機器を接続していない状態で測定される電圧のことです。
ポータブル電源と接続する場合は、ソーラーパネルの開放電圧が、ポータブル電源の入力電圧範囲に収まっているかを確認します。
特に直列接続では、開放電圧が枚数分だけ合算されるため、入力上限を超えないように注意が必要です。
仕様表では、開放電圧、Voc、Open Circuit Voltage といった表記を確認しましょう。