MPPT型チャージコントローラーの機能、計算方法について

明けまして、おめでとうございます。
去年、ソーラー発電の件でお世話になりました。
今年もこの件で、今回も問い合わせを致します。
去年の十月の初め頃から、チャージコントローラー
をPWM方式のタイプから、MPPT方式のタイプに替えて
使用しています。
具体的な私のソーラー発電環境について書いてみます。
〇ソーラーパネル
100Wぺネル-4枚 (2直列2並列)
動作電圧　18V 開放電圧　22V
動作電流　5.71A
〇バッテリー
ACデルコ社製ディープサイクルバッテリー
M31F 2個　(直列接続、24Vシステム)
〇チャージコントローラー
中国、EPSOLAR社製　Tracer-2210RN
最大パネル入力電圧 100V
定格電流　　　　　 20A
遠隔メーターMT-5

ソーラー発電を初めて、現在1年3ヶ月程になります。
こう負った理由から、実際のところ、MPPT方式のタイプについて、
十分機能について知らない状態でいました。
最近、MPPT方式のタイプはソーラーパネルの電圧とバッテリーの
電圧の差額分を電流に変換して、バッテリーに蓄電してくれると言
う記事、計算方法等が書かれたウェブページをインターネット上で
見つけました。

前置きが長くなってしまいました。本題に入らせてもらいます。

私の住む地域は東北で、現在最も寒い時期です。
今日、午前十時頃、チャージコントローラーに接続されている
モニターMT-5で、パネルの電圧、バッテリーの電圧を計測して
みたら、それぞれ44.2V、28Vを示していました。
「MPPT方式のタイプがソーラーパネルの電圧とバッテリーの電圧
の差額分を電流に変換して、バッテリーに蓄電してくれる」
と言う事を計算式で書いて、変換される電流の値を私なりに
書いてみます。
下記の計算式、計算法に大きな間違いがないかどうかお聞きしたく思います。
もし間違っていましたら、訂正をお願いしたく思います。

差額分の電圧 = パネルの電圧(計測時の値) - バッテリーの電圧(計測時の値)
= 44.2V - 28.0V = 16V
電流に変換される分 = 差額分の電圧 / バッテリーの電圧(計測時の値)
　　　　　　　　　　× ソーラーパネルの動作電流
　　　= 16V / 28V × 11.42A(5.71A×2枚)　= 6.5A
上記のような計算式です。のような数値が出ました。
チャージコントローラー、Tracer-2210RNに入力される電流の値は、
11.42Aで、出力される値は、11.42A ＋ 6.5A = 17.92Aと計算しました。
電流値は 17.92Aで、チャージコントローラーの定格電流値20Aを超えない
のかなと私なりに勝手に判断しています。

質問者からの補足コメント

• 

  yucco_chanさん、分かりやすい回答を頂き、大変ありがたく
  思っています。
  DIY型のソーラー発電を初めて、やっと1年半になりました。
  今回、パネ電圧が44.2V、バッテリー電圧が28Vの状態が、
  バッテリーはほぼ満充電状態、充電電流はほぼゼロの状態
  である事も理解できてよかったです。
  文頭で、
  >パネルの動作電流が５．７１Aなので、AM1.5の日射量があるときに
  と書いておられますが、AM1.5の日射量について、どう言う
  事を意味しているのか、教えていただけないでしょうか?
  AM1.5は時間を指しているのではないと判断しているのですが。

    補足日時：2016/01/10 06:14

No.1 ベストアンサー 回答者： yucco_chan 回答日時： 2016/01/09 18:51

結論から言いますと、計算式は間違っています。

パネルの動作電流が５．７１Aなので、AM1.5の日射量があるときに
チャージコントローラーの入力電流は、５．７１ｘ２（並列）＝１１．４２Aになります。
＃基本的にチャージコントローラーがMPPTであろうが無かろうが同じです。

MPPTと、通常のコントローラの違いは出力電流にあります。
通常のコントローラーの場合、
・約１４V（バッテリー電圧）ｘ５．７１A＝約８０W
が、パネルの最大出力電力になります。
バッテリーがかなり放電している場合、
・約１２V（バッテリー電圧）ｘ５．７１A＝約６９W
が、パネルの最大出力電力になります。

パネルの１００Wの定格は、負荷が「動作電圧　18V」の時の出力を意味します。
定格１８Vのバッテリーを繋がなければ、パネルから１００Wの出力は得られません。
６Vのバッテリーを繋ぐと、１００Wのパネルは、
・６Vｘ５．７１A＝約３５W
しか発電しません。

この説明を聞くと、えーーー！？ だまされたと、思うでしょう。
でも、事実なのです。
で、損をしたと思う人向けのチャージコントローラがMPPTなのです。
パネルは、１８Vｘ５．７１A＝１００Wで発電し、
バッテリー電圧が１２Vなら約８．５Aの充電電流が流れ、
バッテリー電圧が６Vなら約１７Aの充電電流が流れて、
パネルが発電した１００Wが全て負荷（バッテリーの充電）にするのが
MPPTなのです。
↑ 理論上の話であって、Tracer-2210RN が６Vのバッテリーに適応するかの話は別になります。

>それぞれ44.2V、28Vを示していました。

であれば、バッテリーはほぼ満充電状態なので、充電電流はほぼゼロです。
つまり、１００Wのパネルの発電量は、ほぼゼロです。

バッテリーが満充電になっても。無理に充電を続けるとバッテリーは爆発します。
＃日本では、年に数人がこの爆発によって死亡されているようです。

爆発されたら困るので、チャージコントローラーは、充電を止める
（＝パネルの発電を停止させる）のです。
で、パネル電圧が、４４．２Vと言う事は、この停止状態を意味します。
充電中（発電中）は、パネルの電圧は約３６Vになります。

No.2 回答者： yucco_chan 回答日時： 2016/01/10 20:52

>AM1.5の日射量について、どう言う

事を意味しているのか、教えていただけないでしょうか?

簡単言うと、太陽光の光の強さです。
お持ちの１００Wのパネルは、AM1.5の光の強さ、25℃の時に
１００W発電すると言う事です。
逆に言うと、パネルの定格出力は、AM1.5の光の強さのときの
発電量を表示しなさい、と、JIS規格で定められているのです。

難しい言葉が並びますが、
https://unit.aist.go.jp/rcpvt/ci/about_pv/output …
ここが、参考になるかと思います。