【オフグリッド】チャージコントローラーの選び方

昨日はヘビーだったので今日は軽めにいければと思います。

今日は重要三大部材の中でいちばん馴染みのない「チャージコントローラー」についての話題です。

これまで

という流れで進めてきました。よかったら前回までの記事もご参照ください。

それでは今日もまいります!

チャージコントローラーとは

チャージコントローラーは「オフグリッドを始めるのに必要な3大機器」のところでも触れましたがちょっとおさらい。

チャージコントローラーとは
バッテリーの電圧を感知して太陽光パネルからの給電をストップしたり、バッテリーからの給電をストップして過充電/過放電を制御する機械。オフグリッド最大要素のひとつでバッテリーの保護のためには必須の機械です。

つなぎ方としてはソーラーパネルとバッテリーの間に入ります。

MPPTとPWMならMPPTを選ぼう

チャージコントローラーには2種類あって、ひとつがPWMチャージコントローラー。これの特徴としては安価だけど電気ロスが大きいということ。それからMPPTチャージコントローラー。これは逆に高価だけど電気ロスが少ないという特徴があります。

災害用とか一時的な利用であればPWMタイプでじゅうぶんかと思いますが、
自宅をオフグリッド化するなど日常的に使用するなら絶対MPPTがおすすめ。

せっかくパネルで発電してくれた電気を無駄にしたくないですからね。

ついでに言うと液晶付きのものとそうでないものがあります。

液晶付きのものは「今現在パネルで何W発電しているか」「家電が何W消費しているか」が視覚的にわかるのでとっても便利。ただし電気の「自己消費量」が液晶なしのものと比べると大きくなってしまいます。チャージコントローラーが稼働する際もじわじわとバッテリーの電気を消費しているのです。

とはいえ、液晶での消費量は気にするほどでもないレベル。バッテリー残量も視覚的にわかるし(=対策がしやすい)僕は断然、液晶付きのものをオススメします。

チャージコントローラーの種類
PWM MPPT
液晶なし 超安い
電気ロス大
自己消費小
20A 12V 24V ソーラーパネル用 チャージコントローラー 充放電コントローラー
¥799
高価
電気ロス小
自己消費小
Y&H 20A MPPT ソーラー充電コントローラ 12V 24V チャージコントローラー USB出力ポート
¥4399
液晶あり 安い
電気ロス大
自己消費大
@NSS 30A ソーラーパネル コントローラー チャージコントローラー PWM 12V/24V LCDデュアル液晶 充電コントローラー レギュレーター USB付き ソーラーチャージ 太陽光発電
¥2490
高価
電気ロス小
自己消費大
ACOPOWER 20A MPPTソーラー充電コントローラー 100V入力HY-MPPT 20A 液晶ディスプレイ付き
¥9998

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チャージコントローラーのスペック

チャージコントローラーは機種によってそれぞれ

  • 最大入力電力
  • 最大入力電圧
  • 最大入力電流

の許容量が定められていて、ソーラーパネルの発電量次第で使用できるチャージコントローラーのスペックも決まります。

もちのろんですが、上記項目の許容範囲が大きいほどチャージコントローラーのお値段も高価になっていきます。なのでソーラー発電のスペックに対してギリギリ許容範囲内であるコントローラーを見つけられれば初期の経費も抑えられます。

それから上記三項目のうち、「最大入力電力」だけは変動する数値です。

  • 最大入力電力(蓄電池の電圧により変動)
  • 最大入力電圧(一定)
  • 最大入力電流(一定)

蓄電池の電圧値が増えると、最大入力電力も増加することが多い。

 

例えば以下のパネルの系統に最適なチャージコントローラーはどんなものでしょうか。

215Wパネルの4直2並

 

【単結晶215W】サンテックパワー 太陽光発電パネル STP215S-16/Tem ソーラーパネル商品;ソーラーオフより(¥12500)
最大出力(Pmax) 215W
最大出力動作電圧(Vmp) 24.6V
最大出力動作電流(Imp) 8.75A

このパネルを4直2並で接続すると以下のスペックの系統になります。

最大電流 17.5A(8.75A×2並)
最大電圧 98.4V(24.6V×4直)
最大電力  1720W(215W×8枚)

さて、この系統に適合するチャージコントローラーは何でしょうか?まず、最大電力が1720Wなのでここでかなり適合する機種が絞られてきます。

Y-SOLARトレーサー4210A MPPT 40A 12V 24Vオートソーラー充電コントローラーLCDソーラーパネルバッテリー充電レギュレータを切り替えます
tracer4210A
Renogy Rover 40A 12V/24V両用 MPPTチャージコントローラー DC入力  LCDディスプレー付き
Renogy Rover 
40a mppt充電コントローラ、P40ソーラー充電レギュレータ12 / 24V USBポートサポート

PowMr 

【MPPT対応】Y&H 60A PWM チャージコントローラー 12V/24V ソーラー コントローラ X60

Y&H 60A

Y&H 40A 12V 24V 36V 48V MPPT チャージコントローラー LCDディスプレー付き、DCソーラー入力190V [40a MPPT Solar Charge Controller]

Y&H 40A

Y&H 40A mppt チャージコントローラー 48V/36V/24V/12V ソーラー コントローラ130VDC入力 Esmart3-40A
E-smart 3-40A

Y&H 60A mppt チャージコントローラー 48V/36V/24V/12V ソーラー コントローラ150VDC入力 Esmart3-60A

E-smart 3-60A

価格 ¥17800 ¥22919 ¥13999 ¥9499 ¥15000 ¥15999  ¥22999
制御方式 MPPT  MPPT MPPT PWM  MPPT MPPT  MPPT
システム電圧 12/24V(自動認識) 12/24V(自動認識) 12/24V(自動認識) 12/24V(自動認識) 12/24/36/48V 12/24/36/48V 12/24/36/48V
最大入力電圧 100V 100V 96V 18-24V
36-48V
20-80V
37-105V
50V-160V
72-160V
130V  150V
最大入力電流 40A 50A 40A 60A 40A 40A 60A
最大入力電力 12V/520W
24V/1040W
12V/480W
24V/960W
520W 12V/750W
24V/1500W
 12V/480W
24V/960W
36V/1400W
48V/1700W
 12V/520W
24V/1040W
36V/1560W
48V/2080W
 12V/780W
24V/1560W
36V/2340W
48V/3210W

高スペックなチャージコントローラーを見てみても、なかなか最大電力1720Wに対応できるものは少ないのがわかるかと思います。

この表の中で対応可能なチャージコントローラーはE-smart 3-40AあるいはE-smart 3-60Aとなります。また、その場合も蓄電システムを48V/36Vにしなければならないなどの制限が出てきます。

上記よりわかること

上記のことからソーラーシステムが大規模になるほどに対応可能なチャージコントローラーはとても絞られ、さらに高額になっていくのがわかるかと思います。

なので、たとえば2000Wかそれ以上のソーラー発電システムを作るときは1系統にまとめずに2系統、3系統くらいに小分けにすると低スペックのチャージコントローラーで対応可能になるし、また系統を分けるということはリスクも分散できるのでオススメです。

最近は低価格で非常にスペックの高いチャージコントローラーが入手しやすくなっているのでオフグリッドのハードルが下がりつつあると言えます。

amazonで普通に探せるのでぜひいろんな機種を見比べてみてください。

MTTP チャージコントローラー(amazon)

またまた、軽くまとめることはできませんでした…ヘビーな内容ですみませぬ。ここまで読んでいただいた方、ありがとうございました。