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

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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。

パネルの型紙を作る

電圧計を四つ並べるだけではわかりにくいので、回路図の上に配置することにしました。

こんな感じ。

ソーラー発電システムに電圧計設置

エクセルで作りました

V1、V2・・・ とあるのが電圧計の取付位置です。右上の○印はスイッチの取付位置。A,B,・・・は、ソーラー発電システムに取り付けたブレーカーやトグルスイッチの呼び名です。

部品手配

今回使った部品は以下の通りです。

使用した道具、消耗品はこちら。

作業手順

はんだ付け作業はユーチューブの動画で勉強しました。いやあ、今は便利ですねえ。

この動画、前半分は宣伝なのですが、後半で必要な内容は説明されています。

 【はんだ付けの基礎】端子のはんだ付け(3C型編)

これまでのわたしのはんだ付けの何が悪かったかというと、はんだではなくコテを動かしていたからだとわかりました。コテではんだを塗りつけようとしていたのですが、もちろんそんなことは容易ではなく、もたもたしている間に部品に熱が回って壊れてしまう上にはんだ付けもできない、という状況でした。

スイッチに電線をはんだ付け

これがスイッチです。

ソーラー発電システムに電圧計設置

4極双投トグルスイッチ

裏返すと、端子がたくさん。

ソーラー発電システムに電圧計設置

前掲の動画ではまず電線にはんだをしみこませているのですが、電線が硬くなりすぎて曲がらない(はんだの染み込ませすぎ? もしくは電線が太すぎる?) ので、それをやらずにいきなりはんだ付けしました。

板きれを持ってきて作業台に。写真には1.25sqの電線が写っていますが、実際に使ったのは0.5sqです。

ソーラー発電システムに電圧計設置

電線にはんだを染み込ませてみましたが、カチカチで曲げにくい。

ソーラー発電システムに電圧計設置

染み込ませなくても何とかなりそうだったので、染み込ませずにいきなりはんだ付けしていきます。

美しくないですが、一応着いています。

ソーラー発電システムに電圧計設置

電圧計とスイッチの間の配線を電工ペンチとスリーブで結線します。

次に、先ほどの型紙を段ボールに貼り付けてパネルとし、スイッチと電圧計を配置します。

裏にはプラスチック板を補強材として配置しています。

ソーラー発電システムに電圧計設置

これをダイソーで見繕ってきたタッパーに入れるため、蓋に窓をあけて・・・

ソーラー発電システムに電圧計設置

トグルスイッチの本体を穴にはめ込み・・・

ソーラー発電システムに電圧計設置

例によって結束バンドで固定します。

ソーラー発電システムに電圧計設置

困ったときの結束バンド

ソーラーパネルの回路と電圧計を結線します。(端子台を設置したお陰でこの作業は楽でした)

ソーラー発電システムに電圧計設置

端子台に結線します

導通チェックと動作確認をした上で、タッパーをソーラー機器の横に縛り付けて完成。

ソーラー発電システムに電圧計設置

毎回ブレーカーやトグルスイッチの役割が咄嗟に分からなくなってうーん、と考え込んでいたのですが、これがあればそういうことは無くなりそうです。

スイッチは、上、中、下の3つのポジションがありますが、下のポジションには何も繋いでいません。

電圧計が表示されるのは、スイッチが上の時だけです。

左の電圧計は古いものを使い回したので色が違います。

ソーラー発電システムに電圧計設置

以上、読んで下さり、ありがとうございます。

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