【太陽光発電を自作する】ソーラーパネル接続方法と配線作り!小さな発電所の作り方

猫ちゃん

太陽光発電を始める部品を購入しました✨ソーラーパネル・バッテリー・MPPTチャージコントローラー」を繋ぐ、接続方法と配線の作り方がわかりません!教えてくれませんか?

マッキー

太陽光発電を始める部品を買い揃えたのですね!おめでとうございます✨接続方法や配線作りは、手順を守って行えば、1時間で終わる簡単作業だよ!教える前に簡単な自己紹介と太陽光発電の自作について伝えます。

2019年5月から廃墟寸前な新居生活をしてる「マッキー」です。
趣味は「太陽光発電と蓄電池の自作設置しながら、電気代を下げる事です

ブログ6本【がんばれ!元おとうさん】(雑記/特化/日記)

ブログも人生もリライト中のブロガーです!

みなさんは太陽光発電を専門業者が取り付けるとばかり思っていませんか?実は一般の方でも太陽光発電と蓄電池を自作することができます。難しそうに見える自作ですが、私でも勉強したらできました!ソーラーパネルを数十枚揃えるのではなく、一枚からできる「小さな太陽光発電所」と自動車用バッテリーから作る「小さな蓄電池」から作り始めると良いでしょう✨

太陽光発電を自作で始める方へ
大切なことは「接続方法」を覚え、太陽光発電の「知識」を豊富にすること
私の場合、第二種電気工事資格が必要ない30V未満で太陽光発電システムを組んでいます。室内配線は資格所有者と一緒に設置しました。
マッキー
今回は【太陽光発電を自作する】ソーラーパネル接続方法と配線作り!小さな発電所の作り方についてお伝えします!記事内容を先に読んでね♪
この記事で分かること

  • 太陽光発電を自作で始められる
  • ソーラーパネル・バッテリー・チャージコントローラー(配線作り・接続方法)

この記事を読んでもらいたい人

  • 太陽光発電を自作で設置したい
  • 太陽光発電に必要な部品の繋ぎ方がわからない

記事内容

  1. 【ソーラーパネル接続方法】チャージコントローラーと接続するまでの作業
  2. 【ソーラーパネル接続方法】チャージコントローラーとバッテリー接続までの作業
  3. 【太陽光発電を自作】小さな発電所を組み上げるまでの作業
  4. まとめ:【太陽光発電を自作する】ソーラーパネル接続方法と配線作り!小さな発電所の作り方

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  3. オススメの蓄電池(バッテリー)
マッキー
まずは、太陽光発電に必要な部品や工具を書き出すから足りない物は準備してね♪
最初にお伝えします!サーキットブレーカー接続後、通電不良のためMC4インラインヒューズに変更しています。

小さな発電所を作るために必要な物(手持ち最小限の構成で考えました)

【太陽光発電の自作】始めるために必要な器機と工具

必要な物

  • 圧着ペンチ
  • ペンチ
  • テスター
  • 番線カッター
  • メガネレンチ
  • スケール(メジャー)
  • 精密ドライバー

100W ECO-WORTHY

Galapara MPPT(MAX30Aまで対応)

猫ちゃん
低価格のチャージコントローラーでも、発電管理できますか?
マッキー
意外と優秀だよ♪太陽光発電を始めるなら、最初はこれで十分✨後程ソーラーパネルを増やすなら、最初から良い部品を選んでね♪RENOGYとかオススメです!

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー
メリット:軽量/長時間の放電に強い/長期間使える/BMS搭載(安全性が高い)
デメリット:高価/低温な場所で充放電すると壊れる(温度センサー付きであれば管理してもらえる)
マッキー
今回は軽自動車用のバッテリー(40B19L)を使って説明するね♪
必要な物
  • バッテリーターミナル
  • MC4インラインヒューズ(MAX30Aまで対応)
  • MC4逆流防止ダイオード
  • MC4コネクタ(プラス端子×3本/マイナス端子×3本)
  • 丸形端子×2本(R8-8)
  • 昭和電線(SJ6WB)3.5SQ黒
マッキー
他にも太陽光発電で使う部品/工具あれば、参考にしてね♪

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猫ちゃん
足りない工具や部品が色々あった💦準備する物が多いですね!
マッキー
そうです!1度揃えちゃえば使いまわせる物多いから、揃え忘れた物がないかチェックしましょう。それでは、メイン部品を紹介しながら本題に入ります!
ECO-WORTHY 100Wソーラーパネル
ECO-WORTHY 100Wソーラーパネル
長方形では無く正方形のソーラーパネル
ECO-WORTHY 空箱
梱包段ボール、何が入ってるか一目でわかります。
ECO-WORTHY ソーラーパネル裏 仕様表
ECO-WORTHY 100Wソーラーパネル裏(仕様表)
ECO-WORTHY 説明書(英語表記)
ECO-WORTHY 100Wソーラーパネル説明書
ECO-WORTHY 配線約90cm
ソーラーパネル配線は90cm
ソーラーパネル ダイオード
ソーラーパネル裏ボックス内
ソーラーパネル注意書き
ネット商品詳細
Galapara MPPT チャージコントローラー
MPPT チャージコントローラー
手元に残っている、Galapara MPPT チャージコントローラー30Aを使います。
MPPTチャージコントローラー 配線差し込み部
配線を挟み込む部分はとても小さい、5.5SQまで対応でしょうか
MPPTチャージコントローラー仕様表
今回は100W ソーラーパネル1枚、動作範囲は気にしない

【ソーラーパネル接続方法】チャージコントローラーと接続するまでの作業

ソーラーパネル架台自作とソーラーパネル接続方法

マッキー
まずは、MC4コネクタ作りの注意事項を確認して作業を進めます!

ソーラーパネル裏側プラス端子を除きましょう。MC4コネクタはオス、内部の金属はメスになっています。

ソーラーパネルプラス側(受けメス端子)

次はソーラーパネル裏側マイナス端子を覗きましょうMC4コネクタはメス、内部の金属はオスになっています。
MC4コネクタを作る際、内部の金属が凸凸/凹凹で噛み合わないように注意

ソーラーパネルマイナス端子(受けオス端子)

マッキー
これ覚えててね!

【ソーラーパネル接続方法】チャージコントローラー側の作業

ソーラーパネルとMPPTチャージコントローラー

  1. 【配線作り】チャージコントローラー「プラス側MC4コネクタ」
  2. 【配線作り】チャージコントローラー「マイナス側MC4コネクタ」
  3. ソーラーパネルとチャージコントローラーを接続「プラス側ケーブル」
  4. ソーラーパネルとチャージコントローラーを接続「マイナス側ケーブル」
マッキー
チャージコントローラー配線作りはプラス側とマイナス側が有り、プラス側には「MC4インラインフューズ・MC4逆流防止ダイオード」を取付けます。それでは、配線作りから開始です!

【配線作り】チャージコントローラー「プラス側MC4コネクタ」

昭和電線 3.5SQ黒ケーブル
設置場所を考え配線の長さを決め、番線カッターで切断します。
昭和電線 3.5SQ 先端1cm被膜剥がし
切断した配線の先端、1cmペンチで剥ぎます。MC4コネクタ受け部品を先に通します。
MC4コネクター(プラス端子作成)
MC4コネクタ金属部分「オス」をペンチまたは圧着ペンチで圧着します。
昭和電線とMC4コネクター接続
MC4メス本体部分を金属オスに被せ、手ごたえがあるまで差し込みます。
昭和電線とMC4コネクター接続完成
水色の防水カバーをMC4コネクタ側の隙間に入れ、MC4コネクタ受け部品を本体と締め込み完成です。

 

MC4コネクターインラインヒューズ接続
ソーラーパネルMC4とインラインフューズ接続
マッキー
ソーラーパネルの説明に書いてあるけど、安全性をより高めるため「MC4逆流防止ダイオード」をソーラーパネル側プラスに入れましょう!ソーラーパネル紹介の画像に水色のペンで囲っておくね♪

【配線作り】チャージコントローラー「マイナス側MC4コネクタ」

手順は一緒になりますが、使う部品が変わります。マイナス側にMC4インラインヒューズは使いません!

昭和電線 3.5SQ黒ケーブル
設置場所を考え配線の長さを決め、番線カッターで切断します。
昭和電線 3.5SQ 先端1cm被膜剥がし
切断した配線の先端、1cmペンチで剥ぎます。MC4コネクタ受け部品を先に通します。
ソーラーパネルMC4コネクター作成(マイナス側)
MC4コネクタ金属部分「メス」をペンチまたは圧着ペンチで圧着します。
ソーラーパネルMC4コネクター作成(マイナス側)
MC4オス本体部分を金属メスに被せ、手ごたえがあるまで差し込みます。
ソーラーパネルMC4コネクター作成(マイナス側)完成
水色の防水カバーをMC4コネクタ側の隙間に入れ、MC4コネクター受け部品を本体と締め込みチャージコントローラーマイナス側完成です。

ソーラーパネルとチャージコントローラーを接続「プラス側ケーブル」

先ほど作ったMC4コネクタ配線、反対側の先端被膜をペンチで1cm剥がします。

昭和電線 3.5SQ黒ケーブル
プラス側ケーブル
昭和電線 3.5SQ黒ケーブル
マイナス側ケーブル

MPPTチャージコントローラー接続部分

左側:「ソーラーパネル配線差し込み プラス/マイナス」

中央:「バッテリー配線接続口 プラス/マイナス」

右側:「Load配線接続口 プラス/マイナス」

今回は左側「ソーラーパネル配線接続口 プラス」へ剥がした配線を接続します。

精密プラスドライバーを使いチャージコントローラー正面、ソーラーパネルプラス表示ネジ部分を左回しに開きます!先程剥がした配線の先端が奥まで入ったらネジを右回し、挟み込みながら締め付け完成(軽く引っ張っても取れないように注意)

チャージコントローラープラス側接続

ソーラーパネルとチャージコントローラーを接続「マイナス側ケーブル」

左側:「ソーラーパネル配線差し込み プラス/マイナス」

中央:「バッテリー配線接続口 プラス/マイナス」

右側:「Load配線接続口 プラス/マイナス」

今回は左側「ソーラーパネル配線接続口 マイナス」へ剥がした配線を接続します。

配線接続はプラス側ケーブル同じです!精密プラスドライバーを使いチャージコントローラー正面、ソーラーパネルマイナス表示ネジ部分を左回しに開きます!先程剥がした配線の先端が奥まで入ったらネジを右回し、挟み込みながら締め付け完成(軽く引っ張っても取れないように注意)

ソーラーパネル裏側、チャージコントローラー接続

マッキー
サーキットブレーカーがMC4インラインヒューズだと思ってね♪これで、ソーラーパネルとチャージコントローラーの接続は完成です✨

ソーラーパネルとチャージコントローラーを繋ぎましたが、外に持ち出すまでMC4コネクタを外します。接続順番があり最終的な組み立ては発電場所で作業します。

【ソーラーパネル接続方法】チャージコントローラーとバッテリー接続までの作業

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー4台設置してみた

使用バッテリー40B19L/容量率28Ah(5時間)
40B19L 良好サイン
インジケーターは青です!使えるバッテリーを準備します。
40B19L 12.6V良好
テスターによる計測は12.6V、まだまだ元気です。

【ソーラーパネル接続方法】バッテリー側の作業

軽自動車用バッテリー 40B19L 4台並列接続

  1. 【配線作り】バッテリー「プラス側丸形端子」
  2. 【配線作り】バッテリー「マイナス側丸形端子」
  3. バッテリーとチャージコントローラーを接続「プラス側/マイナス側ケーブル」
  4. バッテリーターミナル取り付け
マッキー
バッテリーとチャージコントローラーを繋ぐ配線を作り、チャージコントローラーと接続する方法についてお伝えします。

【配線作り】バッテリー「プラス側丸形端子」

丸形端子の反対側はMC4コネクタを使います。【配線作り】チャージコントローラー「プラス側MC4コネクター」を参考にしましょう。
昭和電線 3.5SQ黒ケーブル
設置場所を考え配線の長さを決め、番線カッターで切断する
丸形端子 8R-8
切断した配線の先端を1cmペンチで剥ぎ、丸形端子(R8-8)を写真のようにリングへ通します。
丸形端子圧着
圧着ペンチでカシメます。
丸形端子 絶縁テープ保護
絶縁保護は程良いカバーが無いため、絶縁テープを使い巻き付けます。

【配線作り】バッテリー「マイナス側丸形端子」 

昭和電線3.5SQ 丸形端子 加工

配線を適当な長さで切断して丸形端子を作ります。
【配線作り】バッテリー「プラス側丸形端子」を参考に配線を作りましょう♪(反対側の先端は次の作業です)

バッテリーとチャージコントローラーを接続「プラス側/マイナス側ケーブル」

先ほど作った丸形端子、反対側の先端被膜をペンチで1cm剥がします。

昭和電線 3.5SQ黒ケーブル
プラス側ケーブル
昭和電線 3.5SQ黒ケーブル
マイナス側ケーブル

MPPTチャージコントローラー接続部分

左側「ソーラーパネル配線差し込み プラス/マイナス」

中央「バッテリー配線接続口 プラス/マイナス」

右側「Load配線接続口 プラス/マイナス」

今回は中央「バッテリー配線接続口 プラス」へ配線接続します。

ソーラーパネルとチャージコントローラーを接続「プラス側/マイナス側ケーブル」を参考にして作業しましょう。
チャージコントローラーへソーラーパネルバッテリー3.5SQ線配線接続完了
ソーラーパネル配線とバッテリー配線をチャージコントローラーへ接続できました!

チャージコントローラーとソーラーパネル接続

マッキー
水色の囲いがMC4コネクタ・MC4インラインヒューズだと思ってね♪
ソーラーパネルとバッテリー配線をチャージコントローラーへ繋ぎましたが、外に持ち出すまでMC4コネクタを外します。接続順番があり、最終的な組み立ては発電場所で作業します。※重要なので2度伝えます。

バッテリーターミナル取り付け

メガネレンチ10番を使ってバッテリーターミナルを取付ます!

メガネレンチ10ミリ
バッテリーのプラス端子とマイナス端子をメガネレンチで触れないように(ショート注意)
バッテリーターミナルプラス側締め
バッテリープラス側へターミナルを取り付け10番のメガネレンチで締めます。
バッテリーターミナルマイナス側締め
マイナス側も同様に締めます。
バッテリーターミナル取り付け完成
バッテリーターミナル取り付け完成です。

【太陽光発電を自作】小さな発電所を組み上げるまでの作業

太陽光発電に使う最低限の材料

もう少しで完成です✨後は発電場所へ運び組み立て、太陽光発電を始めるだけです。
ソーラーパネルとチャージコントローラーのMC4コネクターを外してますか?バッテリーにターミナル以外付いてないですか?

マッキー
問題なければ「ソーラーパネル・MPPTチャージコントローラー・バッテリー」を発電場所へ持ち出しましょう✨
外に置いた温度計45℃
時間は正午過ぎ温度は45.6℃(コンクリート直上なので高温です💦)
マッキー
豆知識!発電量が高い時間は午前10時~午後3時が良いと個人的に感じており、発電に適した温度は25℃が理想になります。それでは、接続順番をお伝えします。実際に太陽光発電を組み上げてみましょう!(外す順番も一緒にお伝えします)

太陽光発電の接続順番
(間違えたら器機破損の原因になる)

  1. バッテリープラス側➡チャージコントローラープラス側MC4コネクタ接続
  2. バッテリーマイナス側➡チャージコントローラーマイナス側MC4コネクタ接続
  3. チャージコントローラー電源ONを確認しましょう!(モニター表示されたか確認)
  4. ソーラーパネルプラス側➡チャージコントローラープラス側MC4コネクタ接続
  5. ソーラーパネルマイナス側➡チャージコントローラーマイナス側MC4コネクタ接続

バッテリーとチャージコントローラーを先に接続、チャージコントローラーにバッテリー情報・状態を表示させてからソーラーパネルを接続します。(ソーラーパネルとチャージコントローラーを先に繋げると故障の原因になります)

太陽光発電を外す順番
(間違えたら器機破損の原因になる)

  1. ソーラーパネルマイナス側➡チャージコントローラーマイナス側MC4コネクタを外す
  2. ソーラーパネルプラス➡チャージコントローラープラスMC4コネクタを外す
  3. チャージコントローラー電源OFFを確認しましょう!(モニター表示消えたか確認)
  4. バッテリーマイナス側➡チャージコントローラーマイナス側MC4コネクタを外す
  5. バッテリープラス側➡チャージコントローラープラス側MC4コネクタを外す
  • 接続の順番:チャージコントローラーを中心と考え、バッテリーから先に接続
  • 外す順番:チャージコントローラーを中心と考え、ソーラーパネルから先に外す

要点をまとめると、接続した順番の逆順番で外しましょう何度もしつこいですが、とても重要です)

マッキー
最後に写真付きで太陽光発電を組み上げてみましょう♪

【小さな発電所の作り方】チャージコントローラーとバッテリー接続

バッテリープラス端子に丸形端子接続
チャージコントローラープラス側とバッテリープラス側、丸形端子を接続(取付)
バッテリーマイナスへ丸形端子接続
チャージコントローラーマイナス側とバッテリーマイナス丸形端子を接続(取付)
バッテリー接続チャージコントローター作動
バッテリープラス側、MC4インラインヒューズを接続しチャージコントローラー画面表示したら完成です
チャージコントローラーインラインヒューズに変更
サーキットブレーカーがうまく機能しないため、インラインヒューズに変更した画像

【小さな発電所の作り方】チャージコントローラーとソーラーパネル接続

先にソーラーパネルの発電テストを簡単に終わらせ、チャージコントローラーと接続をします。

テスターを使いソーラーパネル発電チェック
ソーラーパネル発電テスト!問題なく19.6V発電している
ソーラーパネル平置き
ソーラーパネルプラス側とチャージコントローラープラス側のMC4コネクタを接続します。ソーラーパネルマイナス側とチャージコントローラーマイナス側MC4コネクタを接続して完成です

以上【太陽光発電を自作する】ソーラーパネル接続方法と配線作り!小さな発電所の作り方です。

猫ちゃん
とても素人には作業量が多くて・・・大変でした💦【太陽光発電を自作】できて嬉しいです✨
マッキー
お疲れ様でした!太陽光発電これから楽しんでね♪

まとめ:【太陽光発電を自作する】ソーラーパネル接続方法と配線作り!小さな発電所の作り方

太陽光発電 蓄電池 リン酸鉄リチウムイオンバッテリー

マッキー
直流12Vから交流100V変換するインバーターを接続すれば、100Wソーラーパネル1枚でノートパソコンや扇風機を動かせる発電が可能です!発電量とあわせて読みたい記事を伝えてまとめます。
ソーラーパネルとチャージコントローラー接続 太陽光発電開始
本日の天気は曇り晴れ13.1V~14.2V発電
本日一番低い電流0.9A発電
0.9A~4.0A発電(10W~50W)
日差しがソーラーパネルへ差す14.2V発電
ソーラーパネルの角度を南向きへ合わせれば、まだ発電します。
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【ソーラーパネル】配線作り

  1. ソーラーパネルプラス側/マイナス側MC4コネクタを覗いて、内部の金属が凸凸/凹凹で噛み合わないように注意!
  2. 配線の長さを決め切断、MC4コネクタを作ります。
  3. プラス側にインラインフューズ、MC4逆流防止ダイオードを入れ接続しましょう
  4. 外に持ち出すまでMC4コネクタを外す

【ソーラーパネル・チャージコントローラー】接続方法

  1. チャージコントローラー正面、「ソーラーパネルマーク、差し込み口プラス/マイナス」に配線を接続
  2. ソーラーパネル側で作った配線、反対側の被膜を1cm剥ぎます。
  3. 剥がした配線の先端を奥まで入ったら、ネジを右回し挟み込みながら締め付け(軽く引っ張っても取れないように注意)

【バッテリー】 配線作り

  1. 配線の長さを決め切断
  2. 切断した配線の先端を1cmペンチで剥ぎます。
  3. 丸形端子(R8-8)を通し圧着、絶縁保護をする
  4. バッテリープラス側にMC4インラインヒューズを接続する(MC4コネクタ作り)
  5. 外に持ち出すまでMC4コネクタを外す

【バッテリー・チャージコントローラー】接続方法

  1. チャージコントローラー正面、「バッテリーマーク、差し込み口プラス/マイナス」に配線を接続
  2. バッテリー側で作った配線、反対側の被膜を1cm剥ぎます。
  3. 剥がした配線の先端を奥まで入ったら、ネジを右回し挟み込みながら締め付け(軽く引っ張っても取れないように注意)

バッテリーターミナル取り付け

  1. メガネレンチの10番を使います。
  2. バッテリープラス側へターミナルを取り付け10番のメガネレンチで締める。マイナス側も同様に締めます。

野外へ持ち出し、太陽光発電を接続(組み上げ)

接続順番を必ず守りましょう!

【小さな発電所の作り方】チャージコントローラーとバッテリーを接続

  1. チャージコントローラープラスMC4コネクターとバッテリー丸形端子、反対側MC4コネクタを接続
  2. チャージコントローラーマイナスMC4コネクターとバッテリー丸形端子、反対側MC4コネクタを接続
  3. チャージコントローラーの電源ON(画面が表示されたらOK)

【小さな発電所の作り方】チャージコントローラーとソーラーパネル接続

  1. ソーラーパネルとチャージコントローラーMC4コネクタプラスを接続
  2. ソーラーパネルとチャージコントローラーMC4コネクタマイナスを接続して完成です。

太陽光発電の接続順番
(間違えたら器機破損の原因になる)

  1. バッテリープラス側➡チャージコントローラープラス側MC4コネクタ接続
  2. バッテリーマイナス側➡チャージコントローラーマイナス側MC4コネクタ接続
  3. チャージコントローラー電源ONを確認しましょう!(モニター表示されたか確認)
  4. ソーラーパネルプラス側➡チャージコントローラープラス側MC4コネクタ接続
  5. ソーラーパネルマイナス側➡チャージコントローラーマイナス側MC4コネクタ接続

バッテリーとチャージコントローラーを先に接続、チャージコントローラーにバッテリー情報・状態を表示させてからソーラーパネルを接続します。(ソーラーパネルとチャージコントローラーを先に繋げると故障の原因になります)

太陽光発電を外す順番
(間違えたら器機破損の原因になる)

  1. ソーラーパネルマイナス側➡チャージコントローラーマイナス側MC4コネクタを外す
  2. ソーラーパネルプラス➡チャージコントローラープラスMC4コネクタを外す
  3. チャージコントローラー電源OFFを確認しましょう!(モニター表示消えたか確認)
  4. バッテリーマイナス側➡チャージコントローラーマイナス側MC4コネクタを外す
  5. バッテリープラス側➡チャージコントローラープラス側MC4コネクタを外す
  • 接続の順番:チャージコントローラーを中心と考え、バッテリーから先に接続
  • 外す順番:チャージコントローラーを中心と考え、ソーラーパネルから先に外す

要点をまとめると、接続した順番の逆順番で外しましょう何度もしつこいですが、とても重要です)

マッキー
以上が記事のまとめでした。長い文章お付き合いありがとうございます!楽しい太陽光発電を始めましょう✨他にも太陽光発電について色々な記事を書いています。興味湧いてきたら、是非読んでね♪

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