ソーラー発電

夏を涼しく過ごすために充電能力をパワーアップしたい

以前の記事、【暑さ対策】エンゲル冷蔵庫で食料と人を両方冷やせるか? でご紹介した通り、車内の暑さをアイスノンでしのぐためには現在の充電能力では電気が足りなくなってしまうことがわかりました。

このための対策としては下記の2点が考えられます。

① エンゲルポータブル冷蔵庫をもう一台追加し、食品を冷やすために保冷剤を凍らせることをやめる→保冷剤を凍らせるためには冷蔵庫をほぼフル稼働させることが必要であるが、フル稼働は消費電力が大変多いため、冷蔵庫を2台体制にしてフル稼働させる時間を減らす。
② サブバッテリー充電回路の能力を上げることで使える電力を増やす
今回の記事では、この②の課題を解決していきます。

何が問題か?

図を御覧ください。上のブロック図は現状の回路、下のブロック図は問題を解決するための改造案です。

現状

発電側: スイッチAとBを使ってAC100V(外部電源)、ソーラーパネル、オルタネーター(走行充電)の中から一つ選ぶ
充電側: スイッチCを使ってバッテリー1,バッテリー2のいずれかを選ぶ
という回路になっており、バッテリー1とバッテリー2の両方を同時に充電することはできません。

改造案

発電側: AC100Vとソーラーパネルのいずれかを選ぶ
充電側: スイッチBとスイッチCを使って選び、AC100Vとソーラーパネルのいずれかとオルタネーター(走行充電)のどちらかをバッテリー1に、他方をバッテリー2に割り当てる

という回路に変更するとバッテリー1とバッテリー2の両方を同時に充電できます。

ついに車検がやってきた

ソーラーパネル、ベッドキット、ルーフキャリアと、好き放題にいろいろと取り付けてきたハイエースの初回車検がやってきました。面倒なのでどれも外したくはないのですが、どこまで外さなくてはいけないのでしょうか。

機器の脱着に必要な時間と費用

現在の姿

屋根の上にルーフキャリア、ルーフキャリアの上にソーラーパネルを取り付けています。

車内はベッドキットとソーラー発電機器を取り付けています。そして、床下にはサブバッテリーが4個。

目指せスリーウェイ充電

先般の記事で走行充電をDIYで追加したことをご報告しましたが､調子に乗ってAC100Vを利用した充電装置も取り付けることにしました｡

これがあれば､明日の出発までにバッテリーを満タンにしておきたいが曇っていて充電できない､といった時に役に立ちそうです｡それに､ソーラー充電､走行充電､AC100V充電と3つそろっているとちょっと格好良さそうです｡

今回の外部充電追加は､家庭のコンセントから取った100Vの交流電源をソーラーパネルの公称最大出力動作電圧に等しい36V直流に変換したうえでソーラーシステムのチャージコントローラーに供給してやろうという算段です｡

下記のブロック図で言うと､前回実施した走行充電追加が青い部分､今回実施するAC100V充電追加が赤い部分です｡

スイッチング電源はACアダプターの一種で､電圧､交直流の変換を行う装置です｡

これをバッテリーに直接つなぐのではなくソーラーのチャージコントローラー経由とすることで､過充電の危険を避けることができます｡

OVERVIEW: You’ll find how to modify solar system to enable charging by vehicle’s alternator.

冬の発電不足に備えたい

昨冬は､北海道で2018年2月28日から3月3日朝まで三泊四日の間､雪に閉じ込められました｡その間ずっと曇天か雪で太陽光発電が止まったため､電気毛布の使用を我慢して電力不足を乗り切りました｡

その後､走行充電装置を取り付けようといろいろと調べたのですが､ハイエースのバッテリー電圧が12Vなのに対し､ソーラーシステムの電圧は24V系のため､サブバッテリーを充電するためにはハイエースから取った12Vの電気を24Vに昇圧しなければならないことがわかりました｡

12Vバッテリーによる24V系システムの走行充電はそう簡単ではない

一般的には走行充電にはアイソレーターを使いますが､車から取った12Vの電気で24V系のサブバッテリーが充電できるものは見つけられませんでした｡12Vを24Vに昇圧する基盤は売っていましたが､それを使って走行充電装置を作る力量もなし｡

そうなると､オプションで取り付けた100Vコンセントから電気を取って市販のバッテリー充電器につなげるしかなさそうです｡

面白いもの発見

そう考えてこの件はしばらく放置してあったのですが､いつもお世話になっている蓄電システム.com　で面白いものを見つけました｡

MPPTチャージコントローラー MPT-7210A ※DC-DCブーストチャージャー機能付き

これは､昇圧機能付きのチャージコントローラーです｡

これの本来の機能は太陽光パネルから入った電流をバッテリー充電に使えるように電流､電圧を調整することですが､この太陽光パネルの側にハイエースのバッテリーをつなげばサブバッテリーが充電できるのではないかと考えました｡

以前から電圧計は付いてはいたのですが､しっかり固定していなかったために何かに引っかかってもぎ取れてしまったので今回きちんと作り直した､というわけです｡

実際にもぎ取れて電圧が分からなくなってしまうとこれが実に不便｡チャージコントローラーには入力電圧､出力電圧等が順番に表示されるのですが､知りたい数字が表示されるまで待っていなくてはなりませんので実用的ではありません｡

電圧計はどれにしよう?

もぎ取れてしまった電圧計は､アマゾンで買った300円くらいの電圧計です｡(この記事を書いた時点ではちょっと値上がっていますが)

小型デジタル電圧計 2.4V～30V 青(2線式=別電源不要/埋込型) 電圧測定

安いのにしっかり動いてくれます｡

今回は､もう少し高品質なものを買ってみようと考えてチェックしたのですが､30Vまで計れて動作電源が不要､なおかつ文字盤が光るLED表示､という製品は見当たりません｡

いや､最悪電源が別配線でも良いのですが､その電圧は5Vの安定化電源､等となっています｡わざわざ別途電源は用意できません｡

結局､前回と同じものを使うしかない､という結論になりました｡

安全対策

以前は電圧計は作動しっぱなしだったのですが､むき出しでワイヤーネットに引っかけてあったので触ってみるとそれなりに熱を持っていました｡

今回は､前回設置していた

• チャージコントローラー出力電圧
• インバーター入力電圧

に加え､

• バッテリー1　入出力電圧
• バッテリー2　入出力電圧

の電圧も表示させたいと考えているのですが､多少なりとも発熱する電圧計が作動しっぱなしはちょっと危険な感じがしたのでスイッチでオンオフできるようにします｡

スイッチを探す

一つのスイッチで4つの電圧計を同時にオンオフさせたいので､4極単投スイッチが必要です｡このあたり､興味のある方は下記の記事をご参照下さい｡

              スイッチの基礎

で､こちらも色々と探してみたのですが､単投は見当たらず､双投タイプしか見つけられませんでした｡

トグル SシリーズS-43

本当はプッシュ式のスイッチが良かったのですが､それも見当たらず｡

そして､このスイッチはわたしの嫌いなはんだ端子なのですね｡何故嫌いかというと､はんだ付けがうまくできないからです｡でも､仕方ありません｡ 続きを読む

ソーラーパネルの取り付け方法

以前の記事、　ハイエースにDIYでソーラーパネル設置　でご紹介したソーラーパネルは、現在も元気に稼働しています。

このときの記事には詳しく書かなかったのですが、コの字型金具とステンレス製六角ボルト、六角ナットを使ってソーラーパネルをルーフキャリアに取り付けました。

六角ボルト・ナットとコの字金具で取り付け

久しぶりに簡単な図面を書いてみたのですが、非常に下手くそになっていてちょっとショック。

設置当初からの取り付け方法を描いてみました。下記の図面、わかりますか?

青がボルト・ナット、黄色がソーラーパネル(の部材)、赤がキャリアの梁です。

当初は、コの字金具とソーラーパネルを六角ボルト・ナットで締結

ハイエースの屋根の上を横方向に走るルーフキャリアの梁3本に、コの字金具とM6の六角ボルト・ナットで取り付けてあります。

コの字金具

上図Bの方向から見ると、下記写真のような状況です。(こちらは蝶ナット・ボルトに組み替えたあとの状態ですが)

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