太陽光発電システムの各コンポーネントは、多かれ少なかれ互いに依存しています。ソーラーパネルは高電圧電力を生成し、ソーラーインバータとバッテリーに転送されます。ソーラーパネルから流れるこの直流電流は、ソーラーインバータまたはバッテリーが処理できる最大電圧よりもはるかに高い電圧になる場合があります。その結果、それらを損傷する可能性もあります。これが保護デバイスが必要な理由であり、ソーラー充電コントローラーはその1つです。はい、充電コントローラーについて聞いたことがあるかもしれませんが、この記事は最高のPWMソーラー充電コントローラーに特化しています。これとは別に、最高のソーラー充電コントローラーを購入する際に考慮すべき要素についても知ることができます。
充電コントローラーとは何ですか?
ソーラーパネルから入ってくる太陽エネルギーを調整してソーラーバッテリーを充電するデバイスは、ソーラー充電コントローラと呼ばれます。通常、ソーラー充電コントローラには、シリーズレギュレータ、シャントレギュレータ、MPPT、PWM充電コントローラの4種類があります。ここでは、すべてについて簡単に説明します。
1. 直列レギュレータ：太陽光パネルとバッテリー間の回路が最適電圧に達すると、回路を開放します。バッテリーが再び遮断電圧に達するまで、回路を維持します。
2. シャントレギュレータ：バッテリーが設定電圧に達するとソーラーアレイを短絡させ、バッテリーが最適電圧に戻ると回路を再接続することで機能します。
3. MPPT：最大電力点追従（MPPT）方式の充電コントローラーは、太陽光パネルからの出力が最大となる電圧・電流曲線上の点を追跡します。そのため、より多くの集積回路と部品が必要となります。MPPT方式では、その点を検出すると、降圧コンバーターを用いて太陽光パネルの電圧を下げ、バッテリー電圧に合わせます。
4. PWM：この充電コントローラーは、パルス幅変調（PWM）技術を採用しており、負荷への電源接続と切断を非常に高速に行います。基本的には、スイッチがオンになっている時間を制御し、供給される電力の量を調整します。MPPTコントローラーのように電圧を制御することはできませんが、電圧のゲートとして機能します。つまり、バッテリーとソーラーパネルが接続されている時間を制限します。
5つのベストPWMソーラー充電コントローラー
最高の PWM コントローラーについて詳しく見てみましょう。
1. レノジー ワンダラー 30A
RenogyのこのPWM充電コントローラーには、いくつかの安全機能が内蔵されていますが、操作は複雑ではありません。Renogy Wandered 30Aの過充電保護機能は、太陽光発電システムを保護し、ソーラーバッテリーの寿命を延ばします。バッテリー温度センサーを追加することで、温度補償を改善できます。この機能はPWM充電コントローラーではあまり見られませんが、ソーラーバッテリーが頻繁かつ大きな温度変化にさらされる場合は、この温度センサーポートが非常に重要です。分かりやすいLEDインジケーターにより、監視も容易です。
Wanderer 30Aは、ゲルバッテリー、密閉型バッテリー、リチウムバッテリー、液式バッテリーに対応していますが、他のほとんどのPWMコントローラーは鉛蓄電池に対応しています。また、価格もお手頃なため、PWM充電コントローラーの中でも最高の選択肢と言えるでしょう。さらに、このコントローラーは12Vバッテリーに最適で、約400ワットの太陽光発電に対応可能です。
ただし、バッテリーの電圧や電流などのパラメータをチェックしたい場合は、Renogy BT-1 Bluetooth モジュールを購入できます。これを使用すると、スマートフォンから太陽光発電システムを監視できます。Renogy Wanderer 30A の仕様は次のとおりです。
- バッテリーの互換性： 密閉型、ゲル型、浸水型、リチウム型
- Bluetoothモニタリング: はい（追加購入が必要）
- 充電電流定格: 30A
- LCDディスプレイ： いいえ
- 最大PV開放電圧（Voc）: 25V
- 公称バッテリー電圧: 12V
- 動作温度範囲： -20°Fから113°F（-35°Cから45°C）
- 温度センサー： はい（追加購入が必要）
2. レノジー アドベンチャー 30A
これは、Renogy Wanderer 充電コントローラーの2つのモデルを組み合わせたような製品です。Renogy Adventurer 30Aは、 Wanderer 30Aと同様に温度センサーポートとLCDディスプレイを内蔵し、Wanderer 10Aと同様に12V/24Vに対応しています。さらに、Bluetooth接続、電圧センサーポート、埋め込み設置にも対応しています。ただし、表面実装用アタッチメントが付属しているため、他のコントローラーと同様に壁に表面実装することも可能です。この充電コントローラーは、400～800ワットの太陽光発電に対応しています。
さらに、バッテリー電圧センサー（BVS）により、コントローラーとバッテリーが同じ場所にない場合でもバッテリー寿命を最大限に延ばすことができます。配線が長くなると、両コンポーネント間で電圧のずれが生じる可能性がありますが、Adventurer 30Aコントローラーはこのずれを軽減します。この製品は最高クラスのPWMソーラー充電コントローラーの一つであり、少々高価ではありますが、その将来性を考えれば価格に見合う価値があります。
- バッテリーの互換性： ゲル、密封、リチウム、浸水
- 公称バッテリー電圧: 12 / 24V
- 充電電流定格: 30A
- 動作温度範囲： -13°Fから131°F（-25°Cから55°C）
- 最大PV開放電圧（Voc）: 50V
- LCDディスプレイ： はい
- 温度センサー： はい（追加購入が必要）
- Bluetoothモニタリング: はい（追加購入が必要）
3. モーニングスターサンセーバー
このPWM充電コントローラーはSunSaverシリーズの製品で、優れた構造と耐久性を誇ります。5年間の保証付きで、Morningstar SunSaverはバッテリーの保護性能を高め、長期的にバッテリー寿命を延ばします。鉛蓄電池に対応しており、液式または密閉式のバッテリーのみ使用可能です。このPWM充電コントローラーは、長くお使いいただける選択肢を提供します。
SunSaver 充電コントローラーは、海洋グレードの端子などの材料と陽極酸化アルミニウムケースを使用しています。これにより、他のコントローラーよりも耐久性が高くなります。内蔵温度センサーにより、優れた電圧精度が得られますが、低電圧切断 (LVD) 機能を備えたモデルもあります。以下は、SunSaver 充電コントローラーの仕様です。
- バッテリーの互換性： 封印され、浸水した
- 公称バッテリー電圧: 12～24V（モデルによって異なります）
- 充電電流定格: 6-20A（モデルによって異なります）
- 動作温度範囲： -40°Fから140°F（-40°Cから60°C）
- 最大PV開放電圧（Voc）: 30～60V（モデルによって異なります）
- LCDディスプレイ： いいえ
- 温度センサー： はい（内蔵）
- Bluetoothモニタリング: いいえ
こちらもご覧ください：ソーラー充電コントローラーにはどのような種類がありますか？
4. レノジー ワンダラー 10A
これは優れた低価格オプションですが、効率性を妥協する必要はありません。Renogy Wandered 10Aは小型ソーラーシステムに最適で、12Vまたは24Vシステムに対応し、正確なモニタリングのためのLCDディスプレイを備えています。12Vシステムでは最大130ワットの太陽光発電に対応し、24Vシステムでは最大260ワットの電力に対応できます。この電力があれば、スマートフォンやノートパソコンなどの小型機器と照明器具を稼働させるのに十分です。
12ボルトおよび24ボルトのソーラーバッテリーは、Wandered 10Aで充電できます。LCDディスプレイや、スマートフォンなどのUSB機器の充電に使用できる2つのUSBポートなどの機能を備えています。より優れたオプションをお手頃価格でお探しなら、このPWM充電コントローラーが最適です。以下に、この最高のPWMソーラー充電コントローラーの仕様を示します。
- バッテリーの互換性： ゲル、密封、リチウム、浸水
- 公称バッテリー電圧: 12 / 24V
- 充電電流定格: 10A
- 動作温度範囲： -31°Fから113°F（-25°Cから45°C）
- 最大PV開放電圧（Voc）: 50V
- LCDディスプレイ： はい
- 温度センサー： いいえ
- Bluetoothモニタリング: はい（追加購入が必要）
5. Allpowers 20A ソーラー充電コントローラー
最もコストパフォーマンスに優れた製品の一つとして知られるAllpowers 20Aソーラー充電コントローラーは、その目的を十分に果たします。発熱しやすいという欠点はあるものの、その性能に支障をきたすことはありません。LCDディスプレイを搭載しており、特に小規模な発電プロジェクトに適しています。
- バッテリーの互換性： ゲル、密封、浸水
- 公称バッテリー電圧: 12 / 24V
- 充電電流定格: 20A
- 動作温度範囲： -31°Fから140°F（-35°Cから60°C）
- 最大PV開放電圧（Voc）: 50V
- LCDディスプレイ： はい
- 温度センサー： いいえ
- Bluetoothモニタリング: いいえ
こちらもご覧ください：200Wソーラーパネルにはどのくらいのサイズの充電コントローラーが適していますか？
最適な PWM ソーラー充電コントローラを選択する際に考慮すべき事項
さて、どの PWM コントローラーが最適かがわかったところで、ソーラーパネル システム用にコントローラーを購入する際に理解し、考慮すべき事項のリストを示します。
1. バッテリーの互換性
お使いのソーラーバッテリーの種類に対応した充電コントローラーをお選びください。ほとんどのPWMモデルは、鉛蓄電池、液式電池、密閉型電池に対応しています。ゲル電池に対応したモデルもあり、汎用性の高いモデルの多くはリチウムイオン電池にも対応していますので、用途に合わせてお選びください。
2. 充電電流定格
この定格値は、コントローラーからバッテリーに供給される最大充電電流の想定値よりも高くなければなりません。ただし、想定される最大電流の定格値を超える充電コントローラーを使用すると、コントローラーが損傷する可能性があります。また、この定格値は、バッテリーの推奨最大充電電流よりも低くなければなりません。
基本的に、充電電流定格はアンペアで表記され、ほとんどの場合、製品名に含まれています。最適な PWM ソーラー充電コントローラーを決定するには、この定格が重要です。たとえば、Renogy Adventurer 10A は、充電電流定格である 30 アンペアでバッテリーを充電します。製品名に記載されていない場合は、製品ページまたは取扱説明書 (またはその両方) に記載されています。
3. ソーラーパネルの電流定格
次に必要なのは、CCR制限値以下のソーラーパネルシステムを選択することです。CCRとは、ソーラーパネルが生成する電流の量を指し、仕様ラベルで確認できます。短絡電流（Isc）はアンペア単位で表記されます。並列接続されたパネルの場合は、すべてのパネルのIsc電流を合計して、アレイ全体の短絡電流を求めます。
- 最大PV入力電力: これは、充電コントローラーの定格がこれ以下であるべき最大レベルを決定する別の定格です。ほとんどのブランドでは、充電コントローラーのこの定格をワットで表示しています。
4. 最大太陽光発電開放電圧（VOC）
充電コントローラーのVOCがソーラーパネルのVOCを下回らないようにしてください。ソーラーパネルのVOCを計算するには、ソーラーパネルVOC計算ツールを使用してください。その後、最大PV電圧を持つ充電コントローラー、つまりPVパネルのVOCよりも高い数値を持つ充電コントローラーを選択できます。以下に、充電コントローラーのVOCと、それらと最も互換性のある充電コントローラーのリストを示します。
- 25V未満: PWM にこのような低電圧制限があることはまれです。ただし、まれに 25V 以下の電圧のものを見つけた場合は、12V ソーラー パネルでの使用には互換性がないことに注意してください。
- 25V-30V: この範囲の PWM は、12V シリーズの有線ソーラー パネル 12 枚を簡単に処理できます。これらの充電コントローラは XNUMXV バッテリーを使用するように設計されており、バッテリー付きのパネルを追加するには、配線を並列に変更する必要があります。
- 50V-60V: この範囲のコントローラーでは、1V の 2 ～ 12 直列の有線ソーラー パネルを処理できます。また、12V および 24V バッテリー用に設計されています。
- 60V以上: ただし、60V を超える PWM はまれですが、この範囲のモデルは特に 3 つ以上の直列有線ソーラー パネルを処理できます。
こちらもご覧ください：太陽光パネルの直列接続と並列接続
5. 最大ワイヤゲージ
最適なPWMソーラー充電コントローラーを選ぶ際に、この仕様は基本的に充電コントローラーの端子と互換性のある電線のサイズを指します。このゲージは、PWM充電コントローラーの定格電流よりも多くの電流を流すことができます。つまり、安全性を高めるために、電線を太めに使用できるということです。場合によっては、電線端子の品質は良し悪しの目安とみなされることもあります。
6. 公称バッテリー電圧
バッテリーバンクの公称電圧と充電コントローラーの公称電圧が同じである必要があります。例えば、12ボルトのバッテリーをお持ちの場合、12ボルトバッテリーに対応したソーラー充電コントローラーが適合します。24ボルトのコントローラーには24ボルトバッテリーが必要です。ただし、12ボルトと24ボルトの両方に対応したPWMモデルも存在する場合があります。
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7. 使用温度範囲
この温度範囲は、充電コントローラーを設置する予定の場所に適したものである必要があります。これは重要な考慮事項です。なぜなら、動作温度範囲が狭いパルス幅変調（PWM）充電コントローラーは、エアコンのない建物や車両への設置には適さない可能性があるからです。例えば、Renogy Adventurer 30Aの動作温度範囲は-13°F～131°F（-25°C～55°C）です。そのため、設置場所の温度がこの範囲を超えていないことを確認する必要があります。
注：太陽光発電システムの充電コントローラーを選ぶ際には、バッテリーの温度も考慮してください。
8。 保証
充電コントローラーを選ぶ際のもう一つの重要な要素は、保証期間です。保証期間が長い充電コントローラーは信頼性が高いとされていますが、価格も高くなります。しかし、どれが最適かは、予算と太陽光発電システムの要件によって異なります。そのため、選択肢の中には保証が全くないものもあれば、1～2年の保証が付いている低価格帯のものもあります。中には、3年以上の保証を提供しているメーカーもあります。
こちらもご覧ください：ソーラーパネルの保証とは？
9.追加機能
ソーラー充電コントローラーを購入する際には、以下の機能以外にも、LCD ディスプレイ、温度補正、Bluetooth モニタリングなどの追加機能も考慮する必要があります。
a. LCD/LEDディスプレイ：充電電流やPV電圧などを一目で確認できるため、監視が容易になります。LEDインジケーターが異なる速度と色で点滅することで、システムの明確な状態を示します。
b. 温度補償：バッテリーの温度上昇に伴い、充電電流と電圧を一定に保つ必要があります。この機能は、温度変化の大きいバッテリーにとって重要であり、充電コントローラーは内蔵の温度センサーや温度プローブによって温度補償を行います。
こちらもご覧ください：周囲温度とは？
ここで、前者は充電コントローラ付近の周囲温度を監視できますが、バッテリーが充電コントローラから離れた場所に配線されている場合、読み取り値は異なります。より正確なバッテリー読み取り値を得るには、後者をバッテリーに直接テープで貼り付けることができます。ただし、どちらかが欠けていると、これらの機能は両方とも効率的に機能しません。
c. Bluetoothによるリモート監視：これを使用すると、モバイルアプリケーションを介して太陽光発電システムを監視および調整できます。これは高価なMPPTソーラー充電コントローラーで最も一般的ですが、PWMコントローラーに搭載されていることは稀です。ただし、一部のPWMモデルにはリモート監視システムが内蔵されています。
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6つの最高のソーラー充電コントローラー
さて、最高の PWM ソーラー充電コントローラーとその選択方法について学んだ後、MPPT 充電コントローラーを含む最高の充電コントローラーのリストを以下に示します。
1.ビネンソーラーチャージコントローラー
これは最高のソーラー充電コントローラーの一つであり、最もコストパフォーマンスに優れています。Binenソーラー充電コントローラーにはディスプレイが内蔵されており、価格を考えると大きな利点です。また、最大電流定格は30Aなので、高いパフォーマンスが期待できます。12Vと24Vのソーラーパネルに対応し、USBポートも内蔵されています。ただし、保証期間は付いていませんが、価格を考えれば許容範囲でしょう。
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2. Mohoo ソーラー充電コントローラー
こちらも予算に優しい選択肢ですが、Mohooソーラー充電コントローラーは最大電流定格が約30Aと高く、コストパフォーマンスに優れた充電コントローラーと言えます。内蔵ディスプレイはなく、作りも平均的ですが、12Vと24Vのソーラーパネルに対応しています。さらに、USBポートを使って携帯電話を充電することもできます。予算に優しい選択肢ではありますが、保証は付いていません。しかし、充電コントローラーの性能は良好なので、これは欠点とは言えません。
3. PowMr ソーラー充電コントローラー
これは予算に優しい選択肢ですが、その価格帯を考えると良い選択肢です。PowMrソーラー充電コントローラーは最高のソーラー充電コントローラーの1つで、LEDバックライトと最大20Aの電流定格を内蔵しています。12Vと24Vのソーラーパネルに対応しており、スマートフォンなどの小型デバイスの充電に使用できるUSBポートも内蔵されています。ただし、1年間の保証が付いていますが、価格が安いため、他の高価な充電コントローラーと比較すると、ビルド品質は平均的です。
注：当社は高額商品の購入を推奨するものではありません。ここに記載されている情報は、ウェブサイトの情報ではなく、消費者のレビューのみに基づいています。
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4. リッチソーラー充電コントローラー
性能と手頃な価格を考慮すると、これは入手可能な充電コントローラーの中でも最高の選択肢の一つです。Rich Solar Charge Controllerにはリモート監視機能はありませんが、最大電流定格は40Aと非常に優れています。また、12Vおよび24インチのソーラーパネルに対応しているため、高い期待を抱くことができます。さらに、信頼性の高い充電コントローラーであることに加え、2年間の長期保証が付いています。
こちらもご覧ください：最高の3000ワットインバーター8選
5. Epever Solarepic MPPT ソーラー充電コントローラー
高性能なコントローラーをお探しなら、Epever Solarepic MPPT充電コントローラーがおすすめです。少々高価ではありますが、最もパワフルな選択肢と言えるでしょう。付属のケーブルでコンピューターやノートパソコンに接続すれば、簡単に監視できます。12Vと24Vのソーラーパネルに対応しており、高い柔軟性と2年間の長期保証が付いています。優れた品質で製造されているため、保証期間よりも長く使えることが期待できます。
6. Victron Energy SmartSolar MPPT ソーラー充電コントローラー
これは市場で最も優れた充電コントローラーの一つであり、高い信頼性とその他の機能で知られています。Bluetooth接続と最大電流定格30Aにより、効率的な選択肢となっています。さらに、この電流定格は12Vまたは24Vの電圧定格と組み合わされているため、Victron Energy SmartSolar充電コントローラーはほぼすべてのソーラーパネルで使用できます。このMPPT充電コントローラーの最も魅力的な特徴は、3年間の保証が付いていることです。
さて、これで、5 つの最高の PWM ソーラー充電コントローラーとその仕様についてお分かりいただけたと思います。上記のコントローラーのいずれかをすでにお持ちですか? ぜひ、そのレビューをお聞かせください。また、最高の充電コントローラーに関するこの有益な記事を、潜在的なソーラー カスタマーと共有することをお勧めします。
