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基本的な独立型太陽光発電システムの選び方【チャージコントローラ編】

Posted on: 金曜日, 4月 15th, 2011 in: 独立系ソーラーシステムの組み方, DIY自作ベランダ太陽光発電

参考:
基本的な独立型太陽光発電システムの組み方【バッテリー編】

基本的な独立型太陽光発電システムの選び方【ソーラーパネル編】

基本的な独立型太陽光発電システムの選び方【インバーター編】

チャージコントローラーとは

チャージコントローラー(充放電コントローラー)とは ソーラーパネル(太陽電池)とバッテリーの間に接続し電流を管理する機器です。
ソーラーアレイが発電しない夜間や悪天候時には電流がバッテリーからソーラーパネルに逆流しないよう制御したり、バッテリーの過充電や過放電を防止します。

最新のコントローラーは夜間タイマーや温度補正などの機能も付いている上位機種も発売されています。

チャージコントローラーの種類

PWM制御の一般的なチャージコントローラーと95パーセント以上の高い充電効率を得られるMPPT制御(最大電力追跡制御)の二種類に大別されます。
MPPT方式とは太陽電池(ソーラーパネル)の電圧が大きく変化しても電流値は一定の範囲でしか変動しないという、定電流としての特徴を持つ発電装置です。 充電効率95%以上とロスが少ないのが最大の特徴です。

チャージコントローラーの選び方


結論から言うとMPPT方式のチャージコントローラーをお勧めします。

値段的には高いですが97%以上の充電効率とを得られるという事は、80%のコントローラーに比べて太陽光パネル面積が2割アップした事と同じです。
夜間照明用にチューニングされている物や屋外で使用する前提の防水加工品もありますので 金額だけで選ばず口コミなどで自分の用途に合っているか吟味すると良いと思います。

チャージコントローラーに必要な仕様は ソーラーパネルの短絡電流以上の負荷電流に耐えられる事と チャージコントローラーの仕様(最大入力電圧)は、太陽電池の開放電圧以上が必要条件となります。

コントローラーそのものにも消費電力を使いますので 非力なシステムの場合には自己消費電流も選ぶ基準になります。
自己消費電流は1mA ~上は50 mA以上の機種もあり 非力な太陽電池は液晶モニター付きのコントローラーなどは避けるべきでしょう。

ちなみに私は自己消費電流4mA以下の超小型のコントローラー(phocos社製のCM04-2-1)を使用しています。
1400円とリーズナブルな上にPWM制御にも関わらず充電効率90パーセントと優秀です。

ソーラー充電コントローラー(12V4A )CM04-2.1

チャージコントローラーを自作?

チャージコントローラーを自作しようと考えている人も多いですが、市販の放充電コントローラーの性能を考えるとお勧めできません。
基本の仕組み的にはシンプルですし 充電方式の組み合わせ突きつめる程に充電効率が上がって面白い工作ですが、市販品と比べると充放電のロスはパネル出力の30パーセント以上になりかねません。
 
安いPWM制御のチャージコントローラーで充電効率が80%とされていますので当然でしょう。
100ワットのパネルを買ったのに70ワット以下のパネルと同等の電力しか得られないという事になります。