車 ソーラーパネル 配線 接続 コントローラー MPPT PWM 比較 | 今日のトレンド

車 ソーラーパネル 配線 接続 配線 チャージコントローラー MPPT PWM 性能の比較

公開日: : 最終更新日:2021/05/06 未分類

中華FFヒーターの電源でもあるサブバッテリーについて紹介します。

筆者が購入したのは、ディープサイクルタイプ105ahのとても重い鉛バッテリーです。重量が25kgほどあるので、移動するにも一苦労です。

実は元々、サブバッテリーは筆者のキャンピングカーにもう一つ常備しています。こちらは、上記より小さめの約70ah。車内の照明や給排水設備の電動ポンプ、天井換気扇等その他車内の12V用電気機器用です。

さてFFヒーターの記事でもちょっと紹介していますが、このFFヒーター、初動電流が約10Aと大きいため、ヒーター専用にACDelco マリン用ディープサイクルバッテリーを用意したという訳です。


ACDelco [ エーシーデルコ ] マリン用ディープサイクルバッテリー 国産車 [ Voyager ] M27MF

このバッテリー、マリン用となってはいますが、キャンピングカーに導入している方も多いですね。

中にはこのバッテリーを3個も4個も積んでいる方もいます。25kgを4個積んだら、100kgです。

となると、ディープサイクルバッテリーではやはり不利です。

鉛タイプを3個も4個も積むくらいなら、ちょっと頑張ってリチウムイオンタイプにするのが吉でしょうが、まだまだ高価なのが悩ましいですな・・。

筆者はもうあと一個位を保険的に車内に入れたいのですが、スペースを工夫しないと難しい・・。

ACDelco。そのレビューを見ると中々信頼性も高いため、筆者も取り付け後、数回充放電を繰り返していますが、電圧も安定していて今のところ全く問題ありません。

ただ一点気になるのが、メンテナンスフリーとは言え希硫酸も含んでいますので放電時には少ないとは言え、水素ガスが発生していると考えられます。

しかし今のところ大電流を流すような電気機器は使用していませんので、大きな問題にはならないと考えています。

さてFFヒーターの話に戻ります。

定格電流は数アンペア以下(弱なら1アンペア程度)なので、一晩程度ヒーターを使用した位で放電してしまうようなこともないのですが、バッテリーに負担が掛かることに違いはありません。

そこで目を付けたのがソーラー充電。

ソーラー充電をしよう

今やエコ時代ですから、ソーラーパネルも小さなものから大型の自家の家電をまかなえるようなものまで様々なタイプが勢ぞろいしています。

キャンピングカーも例外ではなく多くの人がこのソーラーパネルを活用しているようです。

筆者はこの分野の知識が非常に乏しいため、まずは下調べからスタート。

当然ですが、ソーラーパネルの出力をそのままでは電気機器等に直接接続はできません。

そこで利用するのが、ソーラーチャージコントローラーというものですね。

この チャージコントローラー には2種類の方式があります。

MPPTとPWMの比較

1.MPPT(Maximum Power Point Tracking):最大電力点追従制御方式

この MPPT方式の利点としては、 変換効率はおおむね97%という高効率性を持っていて、曇ったり晴れたりという天候のばらつきにも安定した変換を行うことが出来るという特徴があります。

高効率という反面PWM方式に比べて価格が高いという短所があります。

2. PWM(Pulse Width Modulation):パルス幅変調制御方式

PWM方式でも一定以上の効率で電力をつくれるのですが、 MPPT方式と比較すると効率が落ちる傾向にあります。

反面、MPPT方式 より価格が安いという利点があります。

筆者は安い(と言っても3千円ほど)のPWM方式のコントローラーにしました。また様子を見ながら効率が悪そうならMPPT方式も検討したいのですが、安くても1万円以上していますので・・。

「電菱」というあまり聞いたことがないメーカーでしたが、評判は悪くなかったので買ってみました。もちろん充電電圧や電力は計算してソーラーパネルの出力と合わせる必要があります。


電菱 太陽電池充放電コントローラー Solar Amp B 10A/12V SA-BA10

さて、肝心のソーラーパネルもここに来て価格を抑えた物が増えましたね。

筆者の身近なソーラーパネルと言ったら、電卓や腕時計位しか思いつかなかったのですが、最近では100Wや200Wクラスのものでも手が届く価格になってきています。

差し当たって、手持ちのディープサイクルバッテリーに充電できる手軽なものをAmazonでさがしてチャージコントローラとの兼ね合いもあり100Wクラス程度が良いかな、と考え購入してみました。これなら、チャージコントローラーの入力容量にも余裕があります。

晴天で雲などがなければ、12Vでマックス6アンペア程度は出るでしょうか??


suaoki ソーラーチャージャー 100W 単結晶 ソーラーパネル 高発電効率 MC4コネクタ 直列/並列接続 柔軟 極薄 軽量 携帯便利 太陽光発電 住宅 キャンピングカー 船舶 テント アウトドア 防災などに活躍 IP65防水 12ヶ月保証

折り畳み出来るものや、アルミ枠に包まれた頑丈なタイプもありましたが、筆者はやはりキャンピングカーの屋根に乗せることを重要視して軽量なフレキシブルタイプ を選びました。

これは約30度位に曲げることが出来るので、車のバンクヘッド部分が湾曲していてもピタッと乗せることが出来そうです。

バンクヘッド部に仮置きしてみました。スペース的にはこのように並べれば2枚は置けそうですね。

まだ実際には屋根に取付していないのですが、取り付ける前に実際の充電能力をテストしてみました。ソーラーパネルは車のダッシュボードに影にならないよう置いてみました。

ソーラーパネルとバッテリーの間にこのコントローラーが入ります。接続は単純でパネルやバッテリーの絵もあるので間違えることもないでしょう。ただし、プラス・マイナスは要注意ですね。

このコントローラー、本体はご覧の通りとてもコンパクトです。

コンパクトなのは良いのですが、ソーラーパネルからの図太いコードに対して端子がとても華奢です。

バッテリーまでの充電用配線は少し細いのですが、この位で丁度良い端子ですね。

負荷端子には安全をみて今のところ配線していません。数十ワット程度なら良さそうですが・・・。

太陽のマークが緑色のLEDで点滅している時は充電中です

テストした初日は曇り模様の天気でしたのでフル充電まではしませんでした。

その翌日は晴れ間も出ていて約半日ほどでフル充電されました。満充電になるとコントローラーのLEDは緑で点灯状態になります。

さて説明が前後しますが、ソーラーパネルとコントローラーを結ぶ電線は別途準備する必要があります。筆者は初経験でしたがこのようなソーラーパネルでは一般的に 太陽光コネクター専用のMC4 ケーブルというものを使います。

この規格のケーブル、やはり安全性と導電効率のためかなり太く扱いも大変です。

ソーラーパネルからは 約50cmほどの MC4 ケーブルの電線が出ています。当然、コントローラーまでは届かないので、中継するケーブルが必要になる訳ですね。筆者が購入した延長ケーブルはコレ。


BougeRV MC4 ケーブル 5m 4sq ソーラー 延長 ケーブル ソーラーパネル接続用 コネクタ付きソーラー用ケーブル MC4コネクター 片端加工 ケーブル 太陽光コネクター 2本/1セット4sq(5m赤+5m黒)

さて、ここまでにかかった費用はザッと見積もって約5万円弱位でしょうか。

5万円あれば、同価格ほどのポータブル電源が購入出来ますね・・。

単純に利便性を考えたら、 ポータブル電源 のほうが小回りも利き、室内でも利用できるので、サブバッテリー方式より手軽で良いかもしれません。さらに100Vを使うためにはインバーターも必要です。

しかし、ソーラーパネルはポータブル電源でも活用できますので全くの無駄ではないのですが・・。悩ましいところですね。

今後は車の屋根に取り付けたいので、目下検討中です。

まだまだ、続きます。

さて、その後マックスファンを取付ました。ソーラーパネルと何の関係があるのかと言うと、マックスファン本体の取付下部を利用してソーラーパネルを細いワイヤー線で固定するためです。

筆者が購入したソーラーパネルには固定用に8箇所の穴があります。しかし屋根のバンクヘッド周りにはワイヤーで縛り付けるような部分がありません。そこで換気扇周りをワイヤーで回して固定しようと考えた訳です。

換気扇のグレードアップを機にソーラーパネルを屋根に

ソーラーパネルを車のダッシュボードに置いたり、外に出したりしながら充電を行っていましたが、煩わしく面倒です。

車の換気扇をマックスファン に交換後、バンクヘッドの前方にソーラーパネルを固定しました。

太いソーラーケーブルをスマートに車内へ引込む

さて、マックスファンを取り付けたついでに、ソーラーパネルの固定をしたことを上の方で紹介しましたが、車内への引込みにまだ難ありです。

このように、バックドアに挟み込んで直接中に引き入れている状況。

ケーブルにも良くない上、見栄えも悪いです。

特に気になるのは、このドアを開け閉めする際、いちいちコードの確認をしなければならないこと。ドアの防水のためのゴムパッキンにも負担になるのではないか?なんて思いつつ精神衛生上よろしくないのです。

そこで懇意にしている車屋さんに相談したところ、「テールランプを外して車内まで入れた方がいいですよ」というアドバイスを頂きましたので、「ああ、そういう手があったか・・」と小膝を打ちました。

そんな訳で早速、左後ろのテールランプを外しました。

さてどこから入れるか?・・。思案中。

テールランプ内からは車内の内張り内に電装系は配線されているので、ここまで配線できればとてもスッキリスマートになる訳ですね。

ソーラーパネルからの太い配線が入りそうな隙間はもちろんありません。

じっくりと構造を確認しました。

このような電装系は、防水のためのパッキンでしっかりと保護されていますので、安易に隙間をつくってもさらにこのパッキンを跨がなければなりません。

しかし取り込むためにはどうしても穴を開けるしかありません。せっかく入れても雨水が入ってしまっては困ります。そこでこのパッキンの内側に向けて穴開けしました。

とは言え、この太いケーブル2本分の大きな穴は開けたくない・・。ということで一本ずつ分けて開けました。

マックスファン 取り付けた時使った、シーリング材もたっぷり余っていたのでここでも防水加工します。

しばらくしてシーリングが固まったことを確認後、テールランプを収めました。

ただこのケーブル堅牢でとても固く曲げにくいので、狭いハッチドアとの隙間に収めるのにちょっと苦労しました。

施工後は配線がとてもスッキリして気分も良いですね。分かってはいたのですが、もっと早く行うべきでした。

ちょっとしたアイデアですが、お悩みの方のご参考になれば幸いです。

ただし、真新しい車の方にはちょっとオススメしにくいですね。目に付きにくい部分とは言え、車に傷つけますから・・。

2021年5月

その後1年以上経過しました。

ソーラーパネル、ディープサイクルバッテリーとも好調です。

ソーラー充電の条件が良ければバッテリーの電圧も約14V近辺を維持しています。

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