チャージコントローラーを繋ぐ理由と制御方式について

モニタ付チャージコントローラー 自家ソーラー発電 Q&A

チャージコントローラーを調べているうちに確認できたことを備忘録的に。

チャージコントローラーを繋ぐ理由

そもそもなぜ太陽光パネルとバッテリーの間にチャージコントローラーを入れないといけないのでしょうか?

我が家のシステム(パネル105W、バッテリー12V)を例に確認です。

●バッテリーは12V仕様です。

バッテリーの説明書を見ると、「充電電圧は14.7V以内を守ってください」と書かれています。

また、「過充電になると安全バルブが開いてバッテリーからガスが放出されます。このガスは可燃性で爆発の可能性があります。近くで火花などを発生させないでください。過充電はバッテリーの寿命を縮めますのでご注意ください。」

とも、記載されています。

●一方、ソーラーパネルの公称最大出力動作電圧をみると18.7Vとなっています。

ソーラーパネル発電時には結構な電圧が出力されていることがわかります。

つまり、バッテリー充電許容電圧の14.7Vを超えてしまっているわけですね。

チャージコントローラーなしで、直接パネルをバッテリーに繋いだら、バッテリーに負荷がかかりますし、満充電になってもさらに充電が続けられるので過充電となり、バッテリーの寿命は縮まるは、水素ガスが発生して最悪火事になってしまうわで、危険極まりない、ということです。

さらには、夜になると、バッテリーにの方が電圧が高くなるので電気がソーラーパネルに逆流してしまい、パネルを壊してしまうのだとか。。

このようなことが起こらないように、充電のコントロールをしてくれるのがチャージコントローラー、というわけです。

最初はただ必要だからと言われてセットで購入した感じですが、調べてみて改めて納得!

チャージコントローラーの制御方式について

チャージコントローラーには主に2種類の充電制御方式があるようです。

①PWM制御方式

②MPPT制御方式

簡単に言うと、PWMの方が仕組みが単純なので安価。MPPTの方が高価だが、充電効率が良い、という感じでしょうか。

①PWM制御方式 (Pulse Width Modulation)

電気信号のパルス幅を長くしたり、短くしたりして、一定の電圧と電流が発生するように制御する方式。課題としては、晴れや曇りなどの気象条件によって動作電圧が変わるので、常にバッテリーに最適な電圧で充電することができない。

一般的に安価で出回っている。

②MPPT制御方式 (Maximum Power Point Tracking)

制御回路によって、常に最大の出力でバッテリーに送れるように電圧と電流の組み合わせを調整してくれます。そのため、常時バッテリーに最適な充電電圧で供給してくれるので変換効率が高くなります。

値段もそれなりに高くなります。

 

こんな制御方式の違いがあるなんて知らずにセットのチャージコントローラーを購入していたのですが。。改めて我が家のチャージコントローラーを調べてみると・・

 

PWM制御方式でした。

まぁ、セットのものなんて、そんなもんですよね 笑

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