I歯科医院の高楊枝通信。

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2026.06.02

脱（耐）原発ハウス（solar house) 2021/10/29（充電コントローラー全回路図その１）

テーマ： *地球環境について語ろう*(2205)

カテゴリ：次の世

PVモジュール（太陽電池）とバッテリーは購入せざるを得ないが、PVモジュールとバッテリーを繋ぐ充電コントローラーは自作が可能だ。というか売ってはいるが、お中華製の安いものは200WのPVモジュールが8枚程度がマックスだ。アメリカ製は高いし、日本製は絶滅している。

今回は最大28枚で計画しているので、自作するしかない。

既設のソーラー発電システムは試行錯誤しながら徐々に規模を拡大してきたので、配線がスパゲッティ状になっている。次回作はもっとシンプルなデザインにしたい。

充電コントローラの回路図は作って10年経過しているので、記憶が定かではなくなってきた。思い出すために再掲しようと思う。

-------------------ここから引用開始-----------------------

ソーラーハウスの消えた４年間で重要なのは、自作の充電コントローラーだ。
これは何かというと、ソーラーパネル（PVモジュール）で発生した電圧をバッテリーの充電電圧28.4Vに安定的に保つための装置だ。これがないとバッテリーを使った独立型ソーラー発電が成り立たない。

どちらかというとここのの続きか？

チャージコントローラ20（実践編15）

以下が全回路図で、上段はシャントレギュレーターで、今は消えているようだが、あるブログに掲載されていたものをアレンジしたものだ。シャントレギュレーターはソーラーパネルにとっては理想的なレギュレーター（安定化電源）となる。なぜならばPVモジュールは定電流源だからで、出力電圧に関係なく日射量に比例した電流を発生させる特性があるからだ。逆に定電圧出力だと回路が成立しない。というか、電気がわからないと理解できないか。。説明が難しい。

A-10 というアンプに搭載されていた。

このシャントレギュレーターは1個の差動アンプで64個のMOS FET 2SK3711を駆動する。

下段はシャントレギュレーターの制御電流の１つを検出してウインドウコンパレータで２つのジョンソンカウンターのカウントアップ/ダウン信号を発生させる。
2直列10組のPVモジュールをリレーを介して順にONするカウンターとOFFにするカウンターだ。RSラッチでどちらにするか選んでいる。
動作周波数は1Hzで非常にゆっくりとした動作でPWM制御のようなノイズをまき散らさない。通常リレーも長持ちする。壊れるようなら半導体リレーにするつもりで試験運用しているが、今のところ問題ない。
単純な回路だが複雑な動作をするので、均等にPVモジュールを使うことができる一種のシリーズレギュレーターというか、ON/OFF制御回路だ。

これがないと発電電流の内、使用しなかった電流が全て熱に変換されるので、部屋が熱くなるだけではなく、夏は熱くなりすぎて2SK3711が熱破壊する。

今現在2直列15組のPVモジュールが稼働しているが、このうち5組はシャントレギュレーター直結、10組はシリーズレギュレーターを介してシャントレギュレーターにつながっている。

回路図がないとメンテナンスが難しいだろうということでアップしておく。