
充電装置
充電装置とは
電気をバッテリーやその他電気的・科学的に電気を貯蔵する装置へ
適した方法にて電気をためるために中間に存在し、貯蔵装置を守る装置であると言えます。
充電器の種類は身近な携帯電話の充電器(主にAC→DC)から様々で、
ここでの分類は以下の様にカテゴリー分けされています。
・風力発電コントローラー(急変動を伴う発電電力を充電する為の装置、風車の回転数なども制御する機器も存在)
・チャージコントローラー(太陽光用に開発されたもの、風力発電用には使用不可。使用可能なハイブリッド型も存在)
・DC-DCコンバーター(直流から直流へと電圧変換を行う装置。負荷用は一般的ですが、充電可能型も存在)
・AC-DC充電器・電源(宅内のコンセント等の交流(AC)電源から、直流に変換して充電を行う装置)
・その他の充電装置(上記に分類されないパワーコンディショナーまたは機械的エネルギー保存装置など)
太陽光発電独立電源システムを構築する場合、通常チャージコントローラーが使用されます。
チャージコントローラーは電源容量を十分に耐えうるものを選択する事は肝要です。
多種多様なものが存在しており、選択に迷ってしまいますが、
目的に合わせて選択していけば、比較的選択は容易です。
しかしながら、数十ワットのソーラーパネル(太陽光)であれば、容量は小さく配慮も少なくて済みますが、
現実的に使える電力と成ると、やはりkW単位に成ってしまいます。
取り扱う対象物は電力となると、それなりの配慮や安全設計が必要です。
太陽光パネルの発電電力と蓄電池の電圧が大きく乖離する場合、
MPPT(Maximam Power Point Tracking )機能をもったコントラーがシステムに適しています。
ただし、小規模な発電は(容量として百数十ワット程度位まで)、PWM型とあまり大差はありません。
太陽光の発電電圧と蓄電池(バッテリー等)との電圧をある程度合わせることが可能な場合、
高価なMPPT機能は必要ないケースが多々ありますが、それでも少しでも効率よく充電したいという発想では、
MPPT機能を搭載したチャージコントローラーが使用されるケースがあります。
良いシステム造りには、太陽電池の選択や、支線構成を検討し、パーシャルシェーディング(一部影状態)においても、
他のソーラーパネル(モジュール)に影響が無いような配列や構成を検討します。
蓄電池の電圧は出来るだけ高い方が取り扱いは良いのですが、
独立電源システムに利用される電源電圧は一般的に12V、24V、48Vのシステムが日本では一般的に成っています。
直流の48Vはそれなりに危険を伴いますし、そもそもこの電圧帯(30V以上)は電気工作物の対象と成ってしまいます。
現実的には、インバーター等で100Vに変換した時点で適用対象と成ってしまいますので、
無理に30V以下の構成に拘る必要は無いのですが、、やはり安全を重視し、
個人が行うシステム構築には、やはり12Vか24Vのシステム構成になろうかと思います。
いずれも安全第一を考え、システム設計を行う事が肝要です。
その上の電圧帯は96Vや120V、海外では36V、軽車輛には72V、連系用途には220~240Vなど様々です。
その他、電気を使用したシステム構成には、電気設備技術基準、電気工事士法、内線規程、PSE対応の問題など
様々な問題をクリアーしなくてはなりません。
これら法的な事柄に加え、機器の特性、部品の選択肢の広さなど検討する事ばかりに成ってしまいます。
充電装置としての言葉は一言ですが、実際にそれらの一旦を担う機器であっても
充電するという事は一種のガソリン補充の様に感じに例えられ、使用者は簡単に出来る様設計されていますが、
それを設置する者、設計する者などは幅広い知識と検討が必要に成ります。