チャージコントローラーのサイズを決める方法

充電コントローラーのサイズを適切に設定するには、PWM コントローラーと MPPT コントローラーのどちらを使用しているかを考慮する必要があります。間違った充電コントローラーを選択すると、PV パネルによって生成された電力の最大 50% が失われる可能性があります。

充電コントローラーのサイズは、太陽電池アレイの電流と電圧によって異なります。充電コントローラーは、パネルによって生成される電力と電流の量を処理できる十分な大きさでなければなりません。充電コントローラーは通常、12 ボルト、24 ボルト、および 48 ボルトで入手できます。 1 ～ 60 アンペアなど、さまざまな電圧および電流定格があります。

システムのサイズを適切に設定する際には、チャージ コントローラーのアンプに注意を払う必要があるため、アンプの値には特に注意を払う必要があります。電圧も重要ですが、これはシステムと充電コントローラーの両方の公称電圧を一致させることで実現できます。

代わりに、エネルギー使用量とバッテリー容量に基づいてアンペア数を決定する必要がありますが、これは非常に困難な作業になる可能性があります。

ソーラーシステムのボルトが 12 でアンペアが 14 の場合、少なくとも 14 アンペアを備えたソーラー充電コントローラーが必要になります。この場合、環境要因により追加の 25% が必要となるため、12 ボルト、20 アンペアの充電コントローラが必要となり、最小アンペア要件は 17.5 アンペアになります。システムにインストールされている充電コントローラーのタイプは、これらの詳細に影響を与える可能性があります。

PWM コントローラーには電流出力を制限する機能がなく、アレイ電流のみに依存します。したがって、太陽電池アレイが 40 アンペアの電流を生成できるにもかかわらず、充電コントローラーの定格が 30 アンペアしかない場合、コントローラーが損傷する危険性があります。充電コントローラーがソーラーパネルに適切に適合し、互換性があり、適切なサイズであることを確認することが不可欠です。

充電コントローラーを評価するときは、仕様またはラベルのリストからいくつかの側面を考慮する必要があります。 PWM コントローラは通常、30 アンペアの PWM コントローラなど、処理できる最大アンペア数を示すアンペア表示機能を備えています。アンペア数に加えて、PWM コントローラーで検査すべき 2 つの重要な要素は、公称システム電圧と定格バッテリー電流です。

まず、公称システム電圧によってバッテリー バンクとの互換性が決まります。たとえば、コントローラーは 12V または 24V バッテリー バンクには適していますが、48V バッテリー バンクのような高電圧とは互換性がない場合があります。

次に、少なくとも 1.25 の安全率を適用して、バッテリの定格電流を調べます。たとえば、30 アンペアの充電コントローラがあり、5 つの 100 ワット パネルを並列に接続すると、安全係数を適用した後に 26.45 アンペアが生成され、コントローラの容量を超えます。

第三に、コントローラーに入力される許容電圧を示す最大太陽光入力を考慮します。コントローラーが 50 ボルトを超える電圧を受け入れることができない場合は、パネル構成がこの制限に従っていることを確認してください。

4 番目に、最大ゲージ サイズに注意して端子を評価します。この情報は、システムの配線を選択する際に非常に重要です。

最後に、バッテリーの種類との互換性をチェックして、充電コントローラーがシステム内のバッテリーを効果的に充電できることを確認します。これらの仕様を徹底的に評価することで、太陽光発電システムの最適なパフォーマンスと寿命が保証されます。

MPPT コントローラーは出力を制限することで、拡張アレイを作成する柔軟性を提供し、コントローラーが出力を効果的に調整できるようにします。ただし、すべてのパネルが完全に活用されるわけではないため、この多用途性にはシステム効率が犠牲になります。例として 40 アンペア MPPT コントローラで示されている MPPT コントローラは、パネルの潜在的な電流生成能力に関係なく、電流出力を指定された定格に制限します。

PWM コントローラとは異なり、MPPT コントローラは、充電するバッテリ バンクよりも高い入力電圧定格も示します。この機能は、電力損失を補償するために電流を増加させながら、バッテリ バンク電圧に一致するように電圧を下げるという MPPT コントローラの独自の機能に由来します。小規模なシステムでは、高い入力電圧の利用を避けることができますが、大規模なシステムでは、この機能が非常に有益であることがわかります。

たとえば、コントローラーに 12 V または 24 V のバッテリー バンクと互換性があるとラベルが付いている場合は、40 アンペアの電流定格を示す Rov 値 (Rov-40 など) を調べます。

さらに、MPPT コントローラーの最大太陽光入力電圧を考慮してください。最大 100 ボルトの入力を処理できる場合は、この電圧を効率的に 12V または 24V バッテリ バンクに降圧します。たとえば、4 つの 100 ワットのパネルが直列に接続されており、それぞれの開路電圧が 22.5 V である場合、合計電圧 90 ボルトはコントローラーの許容範囲内になります。

MPPT コントローラは高電圧を処理できるため、特に延長されたワイヤ長にわたる電力損失を最小限に抑えることが重要な特定の用途に最適です。バッテリーバンクがパネルから離れた場所に配置されているシナリオでは、より高い電圧を活用し、MPPT ソーラー充電コントローラーに依存することが、送電損失を削減する効果的な戦略であることが証明されています。

1 つの充電コントローラーではソーラー パネル アレイの出力を処理できるほど大きくない場合は、1 つのバッテリー バンクで複数の充電コントローラーを使用できます。実際、MPPT 充電コントローラーの場合、アレイの最大電力点が異なるため、これがシステムを接続する最良の方法となる可能性があります。 2 つのコントローラーを使用すると、総出力を最適化できます。

多くの場合、太陽光発電システムを設置した個人が、後にそのシステムを拡張することになります。拡張の容量が既存のチャージ コントローラーの処理能力を大幅に超えることは珍しくありません。

ただし、複数のチャージ コントローラーを使用する場合は、同じタイプのチャージ コントローラーを使用することをお勧めします。したがって、MPPT 充電コントローラーが 1 つある場合は、すべての充電コントローラーが MPPT である必要があります。さらに、すべてのコントローラーに同じバッテリー設定入力があることを確認する必要があります。

ヘリオスニューエナジー株式会社は、ソーラー充電コントローラーの専門メーカーであり、ソーラースタンドアロンシステム、ソーラーRV電源システム、ソーラー街路灯などの製品を提供しています。