身近な自然と科学

秋月電子で購入した太陽電池パネル Portable Solar Charging Kit

2019年9月18日作成
2020年2月2日更新

東京・秋葉原に店舗を構える秋月電子通商で「Portable Solar Charging Kit」と表記されている太陽電池パネル5Wを買ってきました。
パネルの裏にある性能表示などは
秋月電子Portable Solar Charging Kit 5W 性能表示
太陽電池板はアルミ枠に入って、それよりひと回り大きいダンボール箱に入っています。
早速、実験用の自動車バッテリーに繋いでみました
秋月電子 Portable Solar Charging Kit
「充電キット」とあるだけにバッテリに接続するための最低限必要なものは付いています。パネルの裏です
秋月電子 Portable Solar Charging Kitの裏
黒いボックス内の茶色の電線の先に逆流防止の整流ダイオードが付き、コードとワニ口クリップが接続済みです。
整流ダイオードは太陽電池の出力電圧がバッテリの電極間電圧より低いときに、バッテリーから太陽電池に電流が流れるのを防いでいます。太陽電池はダイオードの一種なので電流が流れ込むと、最悪壊れてしまいます。
それから、接続されているワニ口クリップは小さいのでバッテリーの電極を挟むには小さ過ぎます。

2020年1月31日のよく晴れた11頃、使い道が無くて放置していた秋月で購入した5W太陽電池パネルで使い古した自動車用鉛バッテリーを充電してみました。
太陽電池は気難しい電池で最大電力が取り出せる条件があります。最適な電圧は、開放電圧の7~8割程度と言われていて、このパネルの場合は性能表示の Voltage at Pmax で17.4Vです。
ですから、このまま12V鉛バッテリーに繋ぐと電圧が落ちるので最大電力が取り出せる条件では無くなります。 本来なら太陽電池の性能を最大限に引き出すためにコントローラーと言われる回路を間に入れるのですが、コントローラー無しで直接繋いでみました。
太陽にパネル面が正対するように方位と仰角を合わせて、太陽電池パネルを直接繋いだバッテリーの電極間の電圧は13.7V, 電流は約0.3Aでしたので、出力は約4Wということになります。公称5Wですから約8割でこんなものでしょう。

2020年2月2日、ふと、APCの無停電電源装置RS550のコンセントを抜いたままにしてあるの思い出してバッテリーを取り出して内部抵抗を測ってみました。 なんと! 200mオームを超えていました。
そこで、5Wの太陽電池パネルを直接繋ぎ2時間ほど置いたら50mΩ台まで下がったのですが、 この時の太陽電池パネルを繋いだ状態での電極間電圧が15.7V 電流が0.3Aを少し超えていました。すると、太陽電池パネルの出力は約4.7Wです。
自動車用12Vバッテリーのときは約4Wだったので、太陽電池パネルの出力が最大になる電圧17.4Vに近い15.7Vの方が出力が大きくなる事が充電するバッテリーを替えただけで判りました