ソーラー発電

ソーラーシステムに電流・電力計を設置する

ハイエースのソーラーシステムに走行充電、100V充電を付け加え、更に走行充電のパワーアップも行ったのですが、それぞれどれくらい充電できるのかがよくわかりません。わかることと言えば、充電を行うとバッテリーの電圧が上がるので「おお、充電してるね」というくらいのものです。ソーラーパネルについても、充電能力が最大200Wということは知っていても、今、この天候でどれだけ充電できているのかがわかりにくい。(チャージコントローラーに表示させることは可能ですが、ボタンを何回も押さねばならず使い勝手はよくありません)そこで、前から付けたいと思いながら面倒で先送りしていた電流計をつけることにしました。

電流計を探す

できればアナログよりデジタル、ついでに電力も表示できればなおよし、と思って探していたら、良さそうなのがありました。電流、電圧、電力、それに積算電力まで表示できるとは素晴らしい。メーカーは、ハイエースソーラーシステムの充電能力50%アップで使用したDCDCコンバーターと同じDrokです。アマゾンで2,088円だったのですが、商品紹介ページが消えていますね。先日買ったばかりなのに。
メーカーのHPはこちらです。(そしてこちらのほうがずいぶん安い)

ハイエースソーラーシステムに電流計設置

ちなみに、DC用は、50A用、100A用もあるのですが、DCの100Aとなると被覆も含めた電線の太さが鉛筆くらいになるはずなのに商品説明にある端子の形はこの20A用と変わらないように見えます。どうやって配線するのでしょうか??

回路図

本体裏面に接続図が描かれています。

ハイエースソーラーシステムに電流計設置

つまり、こういうことです。(端子の番号はわたしが勝手に付けただけで、商品には書かれていません)

回路図
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ハイエースソーラーシステムの充電能力50%アップ

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。

ソーラー発電回路ブロック図

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

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【ハイエース車検】DIYソーラー機器はどこまで外すべきか?

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。

ハイエース車検

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。

ハイエース車検
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ハイエースサブバッテリーをコンセント電源で充電できるよう改造する

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。

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ハイエースソーラーシステムにDIYで走行充電追加

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。

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約一年でハイエースサブバッテリーが使えなくなった二つの理由

Overview: The sub batteries which were installed last year has heavily damaged. I checked the situation and tried to find the reason.

昨年八月に使用を開始したばかりのサブバッテリー(2個直列×2系統あるうちの、先に入れた方、略称BAT1)が、早くもへたってしまいました。以前から弱っている兆候はあったのですが、小海線の撮影に出かけた折、湯を沸かそうとしたら電圧が20Vを切ってインバーターが遮断されてしまいました。

帰宅後、改めてBAT1をソーラーで一日充電し、電圧がほぼ満タンといえる25V以上なったことを確認。

その翌日湯を沸かしてみましたが、たちまち電圧が20Vを切って遮断されました。これはどうみても使い物にならなくなっていますので、交換することに。

バッテリー手配

たまたまアマゾンのポイントアップセールをやっていたので、アマゾンで注文しました。床下の高さに制限があるので、ACDelcoならM27MFが限界です。

サブバッテリーが約1年で使えなくなった理由

ポイントアップに飛びつきました

交換

久しぶりに床を剥がします。

床を剥がす前に棚やペットボトル入れなどを取り外さなくてはならず、結構面倒です。

サブバッテリーが約1年で使えなくなった理由

ベッドキットの床を剥がしました

これがへたっているサブバッテリー(BAT1)

サブバッテリーが約1年で使えなくなった理由

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極寒北海道でディープサイクルバッテリーの持ち具合を試す

極寒でのディープサイクルバッテリーのもちはどうなる?

今年の冬に北海道に出掛けた際は、インバーターに積算電力計を繋ぎ、使用した電力を測定しました。今回は、このデータを元に、冬の北海道でディープサイクルバッテリーがどれくらいもつのか計算してみました。

使用した積算電力計はこちら。           

節電 エコチェッカー ET30D

積算電力の他、そのときに使用している電力、通算通電時間なども表示させることができます。

なお、DCDCコンバーターが供給する12V電源を使用するとこの積算電力計でカウントできないため、今回の旅行中12V電源は使用しないようにしました。

電源として使用したバッテリー

過去の記事、ハイエースソーラーサブバッテリーを4個に増やすのに一苦労でご紹介したとおり、ACDelcoM27MFを2個直列に繋いで使っています。

そして、2個直列のバッテリーを、バッテリー1、バッテリー2の2系統持ち、これらを切り替えて使用できます。(つまり、合計4個のバッテリーを積んでいます)

旅行中に使用した電気製品

電気ポット

こちらの記事(車中泊の車載バッテリーで使いやすい低消費電力の電気ポット)でご紹介した電気ポットです。消費電力は430W

コーヒーとカップラーメンのために一日1~2回、500cc~1リットルの湯を沸かしました。

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ソーラー発電システムに電圧計を取り付けて使い勝手向上

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

ハイエースソーラーパネル施工関連記事まとめ

ハイエースソーラーパネル施工に関する記事の一覧です。知りたい情報がどこにあるのかがわかります。古い記事から順番に記載しています。

ハイエースソーラーパネルDIY 機器選定と施工方法

 ハイエースにソーラーパネルを施工した際の機器の選定方法施工の実際について記載。簡単な回路図も掲載。

ハイエースソーラーDIYに役立つ電気関連情報

 ハイエースにソーラーパネルを施工するにあたり、必要に迫られて調査した電気関連の知識、情報、規格などについて記載。

ハイエースソーラーシステムバッテリー増設計画

 ソーラーシステムのバッテリーを2個から4個に増やすための回路変更、部品選定、費用についての検討結果を記載。

ディープサイクルバッテリーでPCを耐久運転してみる

 ソーラーシステムに設置したバッテリーを使ってデスクトップPCがどれくらい運転できるのか、耐久運転を行った結果について記載。

ハイエースソーラーサブバッテリーを4個に増やすのに一苦労

 バッテリー増設計画を実行に移した際の作業内容、使用部品、発生した問題等について記載。

ハイエースソーラーパネルの取り付け方法改善

 ソーラーパネルの取り付けネジ脱着が非常に困難なため、これを改善した際の作業内容、使用部品について記載。

ソーラー発電システムに電圧計を取り付けて使い勝手向上

 ソーラー発電システムに電圧計4個をセットした表示盤を設置した際の使用部品、工具、作業手順について記載。

ハイエースソーラーパネルの取り付け方法改善

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。

ハイエースソーラーパネル取り付け改善

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。

ハイエースソーラーパネル取り付け改善

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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