ソーラーチャージコントローラー: 概要、必要な理由、コスト (2023)

ソーラー充電コントローラーは、太陽光発電パネルを使用してバッテリーを充電するときに電圧と電流を調整します。 このデバイスがなければ、バッテリーは過充電によって損傷する可能性があります。

充電コントローラーはオフグリッド太陽光発電システムでのみ必要です。 インバーターが余剰エネルギーを自動的に送電網に送るため、送電網接続システムでは必要ありません。 ソーラー充電コントローラーの価格は約 20 ドルから 500 ドルの範囲ですが、オフグリッド システムはグリッドに接続されたシステムよりも全体的なコストが高くなることに留意することが重要です。 最良の太陽光発電会社は、太陽光発電が必要かどうかについてアドバイスし、すべてが正しく設定されていることを確認します。

バッテリーを家のソーラーパネルに直接接続する場合、充電プロセスを制御するデバイスはありません。 この場合、バッテリーは過剰な電圧と電流によって損傷する可能性があります。 ソーラー充電コントローラーまたはソーラーレギュレーターは、次の 3 つの重要な機能を実行します。

チャージ コントローラーはスマート バッテリー充電器と言えます。このデバイスはソーラー パネルでバッテリーを充電する際に非常に重要です。 電圧と電流の出力は太陽光に応じて変化するため、バッテリーには安定した制御された入力が必要です。

ソーラー充電コントローラーの主な機能はバッテリーの充電を調整することですが、次のような方法で電気的保護も提供できます。

ソーラー充電コントローラーは、オフグリッド システムでのみ必要です。 ほとんどの家庭用太陽光発電システムは電力網に接続されており、この場合には充電コントローラーは必要ありません。

バッテリーバンクを備えた太陽光発電システムの構成は、インバーターの種類によって異なります。 ソーラーパネルとバッテリーに同時に接続するハイブリッドインバーターを使用することも、ソーラーインバーターとバッテリーインバーターを別々に使用することもできます。 どちらの場合も、インバータにはチャージコントローラ機能が内蔵されており、別途機器を用意する必要はありません。

ソーラー充電コントローラーは、パルス幅変調 (PWM) コントローラーと最大電力点追跡 (MPPT) コントローラーの 2 つの主なタイプに分類できます。

PWM ソーラー充電コントローラーは、よりシンプルで手頃な価格ですが、効率も低くなります。 PWM コントローラーは、バッテリーが充電されるにつれて電流出力を徐々に減らします。 バッテリーが 100% 充電に達すると、コントローラーは過充電せずに少量の電力を供給することでバッテリーを満充電に保つことができます。

PWM 充電コントローラーは、バッテリー電圧に一致するソーラー パネルで使用するように設計されています。 たとえば、12 V バッテリーを充電する場合は、定格出力 12 ボルトの太陽光発電モジュールも必要です。

EnergySage によると、PWM ソーラー充電コントローラーの価格は 15 ドルから 125 ドルの間で、価格は定格ワット数とアンペア数によって異なります。 PWM コントローラーの一般的な効率は 80% 未満です。

長所と短所

MPPT ソーラー充電コントローラーはスマート DC-DC コンバーターとしても知られており、PWM コントローラーよりも先進的です。 MPPT 充電コントローラーは、バッテリー システムと高電圧のソーラー パネルを適合させることができます。

EnergySage によると、MPPT ソーラー充電コントローラーには 28 ドルから 324 ドルの支払いが予想されます。 最高の MPPT コントローラーは、95% 以上の効率を達成できます。

簡単な例として、小型の太陽電池アレイが 36 ボルト、10 アンペアで動作し、360 ワットの電力を供給すると仮定します。 PWM 充電コントローラーを使用すると、この出力を使用して 12V バッテリーを充電することはできません。 ただし、MPPT 充電コントローラーを使用すると、電圧を 12V に下げながら電流を 40 アンペアに増やすことができるため、充電が可能になります。

長所と短所

+ より高電圧のソーラーパネルでバッテリーを充電できます

+ PWM 充電コントローラーよりも効率が最大 20% 向上

– より高いワット数を効率的に処理できます

– MPPT テクノロジーはより高価です

– インストールがより複雑になる

– 170W 未満のシステムでは効率が低下します

チャージコントローラーを購入する前に、その技術仕様を注意深く確認する必要があります。 充電コントローラーとソーラーパネルおよびバッテリーの間に不一致がある場合、システムは機能しなくなり、コンポーネントが損傷する可能性もあります。