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2469：とはずがたり：2016/12/10(土) 22:54:14: ソーラー発電システム・太陽光蓄電システム
http://www.chikuden-sys.com/solar/chargecontroller.asp
チャージコントローラーの選び方

当ページでは、太陽光発電システムには必須の設備機器となる「チャージコントローラー」の選び方について解説いたします。

チャージコントローラーには、充電するだけの「充電コントローラー」、充電・放電を制御する「充放電コントローラー」また、独立系の照明システムに使用する「充電ライトコントローラー」があります。

このページでは、主に、独立系の太陽光発電システムに使われる「充放電コントローラー」に関して説明いたします。ちなみに、住宅用の太陽光発電システムでは、放電機能（すなわち「売電」概念）はなく、充電コントローラー・インバーター＝「パワーコンディショナー」と呼ばれています。

チャージコントローラーの選び方、一番初めに考えること

チャージコントローラーの選定に際し、まず一番初めに考えることは、使用するソーラーパネルの発電量（W）と蓄電側となるバッテリー容量とのバランスです。

また、10W程度の発電量のソーラーパネルに対し、自己消費電力が50mA以上もあるような液晶表示のあるようなものを使用しますと、折角発電した電気が自己消費電力にまわってしまい発電能力が落ちてしまいます。

ソーラーパネルの発電量とバッテリー容量のバランスのイメージ画像
また、「太陽光発電システムの仕組み」ページでも解説したとおり、チャージコントローラーの種類には、PWM制御方式とMPPT制御方式とがあり、性能も価格も大幅に違います。

まずは、チャージコントローラーを選ぶ際の、ソーラーパネルの発電量とバッテリー容量のバランスについて、以下説明してまいります。

チャージコントローラーについて

独立系の太陽光発電システムを考えるとき、誰でもが、何のための（庭の噴水ポンプ用、電動工具用、夜間照明用）、いつのときの（常時使用、非常用、アウトドア用なのか）という用途を想定しているはずです。

太陽光発電システムの用途

例えば、玄関の夜間照明だけに使う用途であれば、ソーラーパネルの発電量もバッテリーの蓄電容量も、そう大きいシステムは要りません。逆に日曜大工（DIY）などでは、使用頻度を考えるとき、土日祝日等に限られていたとしても、電動工具の種類によっては大電力を必要とする工具も多数あります。ですから、電動工具の消費電力と延べ使用時間を考慮して、どれくらいの電気を蓄えておかなければならないのか、キッチリ計算してシステムを設計しなければなりません。

以下参考値として、ソーラーパネルの発電量に対するバッテリー容量の目安について、バッテリーがほぼ空に状態から約1週間で満充電になるバランスで説明いたします。

※わが国における1日あたりの平均日照時間は「3.5時間」として解説します。（曇りや雨の日を入れた平均時間ですので、地域によって充電時間は大幅に変化します）バッテリーは12Vのものが前提です。

※また、本来太陽光発電システムでは、出力補正係数を「0.85」充放電損失係数を「0.95」と規格で定めていますが、ここではわかりにくくなりますので除外しますので、あくまでも理論値としてお考えください。

ソーラーパネル20Wの場合で考えると……

適合するバッテリー容量は、以下の計算式から求められます。
1時間に発電される電力量（Wh）は、20Whですから、
20Wh×（3.5時間×7日）＝490W（1週間の発電量）となりますので、
12Vバッテリーでは、490W÷12V＝40.8Ah（バッテリー容量）となります。
但し、先にお断りしたとおり、各種損失係数を考慮していませんので、実際には30Ah程度のものが妥当でしょう。
また、充電期間（充電時間）を3日間とすると、さらに上記の半分程度（15Ah～20Ah）のバッテリーが適合することになります。
おそらく、「思ったより発電できないなぁ……」とお感じでしょう。