太陽の光で充電! 素晴らしい!!

 今までは、車を走らせることでサブバッテリーに充電していました。これを「走行充電」といいます。車のエンジンをかけると、その回転数にかかわらず(つまり、走る速さにかかわらず)14.0~14.5V程度の一定の電圧で充電されるようになります。バッテリーを保護するために、「定電圧充電」という仕組みで充電されているのです。

 

 でも、走らなければ(エンジンをかけなければ)充電できないので、たとえば車を駐車場においてどこかへ行っている間などにはまったく充電できません。その間、車の中では冷凍庫が頑張って保冷剤を冷やし続けています。夏場ほど冷凍庫は頑張ります。バッテリーもそれだけ消耗します。

 

 そこで登場するのが、ソーラーパネルというわけです。車の屋根の上にソーラーパネルを積んでいる人なんているの? などと言わないでください。キャンピングカーやハイエースで車中泊をする人たちなら、けっこういるんじゃないかな・・・。 

パネルの取り付けにひと苦労

 5月になったこともあり、本格的な夏になる前に取り付けることにしました。パネルは出力100Wのものが1万4千円ほどで入手できましたが、車の屋根の上に取り付けるのに苦労しました。ルーフキャリアの会社とパネルの会社はまったく別ですから、キャリアとパネルを固定するための「ぴったりとしたサイズ」の部品がないのです。

 左の写真は、パネルを固定している部分を下から見上げたところです。縦に黒く写っているのがキャリアのバー。その上にパネルが載っています。固定している部分のステンレス製の部品(「ひ」のような形をしている部品です)のサイズがキャリアのバーの太さに合わないので、苦労したのです。そこで、キャリアのバーとステンレス製の部品との間に硬いゴムを挟んで隙間ができないようにしました。これで、しっかりと固定することができました。

パネルは優等生

 このパネルはなかなかの優れもので、曇りの日でも充電してくれます。例えば、5月2日、夕方6時半頃、空全体は曇っていてそろそろ日が暮れるかなというような状況でも、パネルからの出力は15.0Vありました。このときのサブバッテリーの電圧は12.2V。パネルの出力の方がバッテリーの電圧より高いので、ちゃんと充電しているのです(「充電中」のランプがついています)。これには、まったく驚きました。

 

 冷凍庫の電源は昨日の夕方からずっとONのままです。今日一日中、保冷剤を凍らせ続けていました。午前中は晴れていたのでパネルで充電し、昼からの買い物で30kmほど走って「走行充電」をし(このとき、晴れていたのでパネルからも充電しています)、夕方になると曇ってきたという状況です。冷凍庫の消費電力は34W。電源は今も入りっぱなしですから、明日の朝までにどのくらい電圧が下がるのかが気になるところです。

チャージコントローラーも優等生

 左の写真の装置は、ソーラーパネルからの電気をサブバッテリーに充電するための「チャージコントローラー」です。ソーラーパネルで生み出される電気の電圧は、パネルに当たる光の量によって大きく変化します。真夏の直射日光が当たれば最大18.5〔V〕の電圧(このパネルの規格です)が発生するし、夜になれば0〔V〕になってしまいます。

 

 バッテリーというのは、高すぎる電圧で充電し続けると早くダメになってしまうし、逆に、バッテリーの電圧よりパネルの電圧の方が低いと、バッテリーの電流がパネルに逆流することになってしまいます。このような問題を解決するために、パネルとバッテリーの間に専用のコントローラーが必要になるのです。

 

 このコントローラーはとても賢くて、ここでは説明しきれないほどの優れた機能を持っています。このコントローラーがあるおかげで、安心して、しかも効率的に充電することができるのです。

その後、もう一枚追加!!

 パネル1枚ではちょっと足りないようなので、もう1枚追加しました。合計最大出力200Wです。できるだけ消費電力の小さな冷凍庫を選びましたが、それでも24時間動かし続けるためにはかなりの電気がいるようで、パネル1枚ではサブバッテリーがなかなか満充電にならなかったのです。 

 

 実は、パネルを2枚にするかもしれないというのは、最初から予想していたことでした。どの程度充電できるのかを知りたくてまず1枚で始めたのですが、結局もう1枚追加ということになりました。なお、上で説明した「チャージコントローラー」も、パネル2枚(200W)に対応できる規格のものを購入しています

 左のグラフは、パネルが2枚の場合と1枚の場合とでサブバッテリーに充電される電流値がどのように変わるかを測定したものです。赤い折れ線がサブバッテリーに充電される電流の強さで、目盛は左端の数値、単位はA(アンペア)で読み取ります。横軸は時間(分)です。

 

 初めの10分間はパネル2枚で充電し、そこから10分間をパネル1枚にし、さらに再びパネルを2枚にして充電した時のデータです。6月初旬の晴れた日(快晴というほどの強い日光ではありません)の午前11時ごろ測定しました。

 グラフを見れば一目瞭然。パネルが2枚のときは10Aほどの充電電流が流れ、1枚にするとその半分の5Aになっています。このパネルは、(1枚当たり)最大電流5.4Aを取り出せるという規格ですから、ほぼ規格どおりの電流で充電できていることになります。

 

 なお、測定の最後のところで充電電流が6A程度まで下がっていますが、これは、このときパネルに建物の影がかかってしまったからです。

キャリアの高さを低くしました

 パネルを2枚にするついでに、ルーフキャリアの高さを低くしました。もともとのキャリアは、そのバーの上面が車の屋根の上から12.5cmにもなっていました(3段階の高さ調節ができるうち、一番低くしています)。さらにその上にパネルを載せると、パネルの上の面は地面から209.9cmにもなり、よく利用するスーパーの屋内駐車場の高さ制限2.1mとほとんど同じなのです。タイヤの空気圧や車内に積み込んだ荷物の重量によっては、2.1mを超えてしまいそうです。

 

 何より、こんなに高いのでは重心が高くなって不安定になるし、見た目にも格好が悪い!! というわけで、キャリアの足を切ってしまい、ボルトを通す穴を2つ開けて、バーの高さを低くすることにしました。足を切った長さは5.0cmですが、(足が斜めになっているために)高さとしては4.8cmだけ下げることができました。本当はもっと短くしたかったのですが、強度の問題もあり、これが限界でした。

 さらに、バーの上にパネルを載せるのが本来の固定の仕方ですが、それでは4.8cm低くなるだけですから、取り付け方をなんとか工夫してバーとほぼ同じ高さになるようにした結果、最終的にパネルの上の面は地面から202.6cmになりました。これなら、スーパーの屋内駐車場にも安心して入れそうです。

 結局、パネルの上の面は7.3cm低くなったことになり、写真のようにすっきりとしたスタイルになりました。