蒼天航路 〜ドローンと空撮のブログ〜

Drone Aerial Shoot ドローン空撮屋のブログです。その他にも、キャンピングカー、空モノを中心としたラジコン関連の雑感なども書いていきます。

キャンピングカー リチウムイオンバッテリー関連 lifepo4

キャンピングカーにヤフオクで買ったソーラーを取り付けてオフグリッド生活!

投稿日:2020年5月12日 更新日:

目指せオフグリッド!

お気づきかもしれませんが、lifepo4バッテリーつけたのも、充電を強化したいのも、

「キャンピングカーをオフグリッド化して車に住めるようにしたい」

という思いが根底にあります。

「アウトドア」とか「キャンプ」じゃないんです。週末を過ごすただのキャンプならデリカで充分なんです。最強の4駆だと思うし。

そこを、デリカを持ちつつでかいキャンカーを買ったのは、あわよくば家を要らなくしたいと思ったからです。まぁ、実際に家を解約するかは住所の事とかいろいろあるのでまだ置いておくとしても、とにかく「動く家」が欲しかったんです。だから、バンコンとか軽キャンとか、週末メインの車は頭になかったです。それならデリカでいい。ネット見てると軽の中で何十日も過ごす強者もいて、凄いなぁ。。と思いますが、別にどこかにいかなくても、東京で、動く家の中で、オフグリッドな生活をしたかったんです。

僕のFacebookのプロフィールは

「登山とマラソンとロードバイクとドローンとキャンカーと天体撮影とラジコンと音楽とデリカスペースギアとPCとカレーが好き。 これら全部を活かして、旅をしながら稼げるバックパッカーとなり世界一周に憧れる変態」

です。

「住む場所」や「人間関係」や「仕事」に制約を受けずに気ままに旅するように暮らせたらどんなにいいだろうなぁ。。と憧れていますw 中二病ですよねw

なので、そのような用途からすると、lifepo4バッテリーの搭載は、日常はもちろん、災害時などでも当分の間電気に困らない・クソ東電に頼らない 生活をするうえで、かなり重要な事でした。ただ、容量が大きいだけに充電が大変です。そこで、ソーラーパネルの増設となるわけです。

ヤフオクで買ったソーラーパネルをDIYで設置する

以前の記事でも書きましたが、既にヤフオクでソーラーパネルは買っていました。

これです。

150W2枚で300Wのセットを2セット。600Wのソーラーを購入しました。

で、今回は既設の100Wパネルに追加する形で150Wパネルを3枚増設しました。合計550W想定です。その模様はこちらです。

結論から書きます。動画内でも言ってますが、150Wパネルではありませんでした。

大きさと、セル数からしておそらく75W~80Wパネルです。騙されたというか。現在、出品者さんに問い合わせ中です。意外にもしっかり受け答えしてくれていますので、今後に期待です。交換または返金を求めております。

ただし、取り付けるまでは150Wパネルと信じておりましたので、この記事は「550Wを想定して準備したこと」を書いています。ご了承の上で読んでください。

逆に言うと、この先、150Wパネルが来たとしてもパネル交換だけで対応できるという事です。

ソーラーの発電量とlifepo4充電時間

計算してみましょう。

発電量

なんとなく。経験的にですが、今までの100Wパネルで、晴天時最大60~70Wの出力をBMSの画面上で確認できています。70%。550Wのソーラーパネルであれば晴天時400Wくらいはいくかと予想します。

バッテリー使用量

いまのところ、僕はバッテリーを90%~30%の間で使いたいと考えています。BMSの表示で残40%まで。400Ahの60%分で240Ah。ちょっと多く使ったとして70%分だと280Ah。

電圧は、定格は12.8Vですが、実際は使っている間の多くが13V以上あるので、平均で13.1Vとします。

計算すると、

13.1V×280Ah=3668Wh 

となります。

ソーラーが有効に発電できるのは1日4時間程度と言われているので、

400W×4h=1600Wh 

が1日の発電量。

残30%から満タンまで、3668Wh÷1600Wh=2.29日で満タンになる計算です。

実際、いままでキャンピングカーで生活していても、1日に使う電力は多くても60Ah程度(使用料15%程度)なので、これだけソーラーの発電量があればお釣りが来ます。なぜ、多めの量にしているのか?は、夏場のエアコン使用を考慮してのことです。

ソーラーパネル設置にあたって準備したもの

ソーラーパネルやケーブルの選定・充電方式(MPPTとPWM)については既にこちらに書きましたので詳細は省きますが、すこしだけおさらい。上述の通り、550Wの電力に耐えられるモノとして選びました。

また、接続方式は、充電器であるRENOGYのソーラー最大入力電圧が25Vに制限されていることから、直列接続は無理なので4枚並列での接続としました。

ソーラーパネル 150W出力(しつこいですが、実際は80W程度でした)

開放21V、定格18Vのものを4枚。充電器であるRENOGY DCC50Sは、ソーラー最大入力が25Vまでとなっているため、事実上、使えるのは18V版に限られる。18Vとすると、最大Ah数は150÷18=8.3Ahとなる

4in1ジャンクションボックス

これ。

見たまま。4枚のパネルを並列接続するためのパーツ。

最大30Ah。

パネルからはそれぞれプラス・マイナスのケーブルが出ているので、プラス4本、マイナス4本をそれぞれ1本ずつにまとめて充電器に送る。

MC4コネクタ

これ。

ソーラーの配線で一般的に使われるコネクター。防塵・防水。IP67だそうだ。ほんとかなw

純正品はスイスのストーブリ社(旧・マルチコンタクト社)。互換品もあり。粗悪な互換品が多すぎて、ストーブリ社が価格を下げているそうな。

これは互換品です。どうなんでしょ。

パネルからジャンクションボックスまでの延長するケーブル作成に使用。

PVケーブル

ソーラー発電用に使われるケーブル。こちらで購入。

防水・防塵はもちろん、直射日光の紫外線や熱に耐える。そのため被覆が2重になっている。なので通常のケーブルよりも芯の太さに対してケーブル外径は太い。

4枚分が1本になったジャンクションボックス→充電器間は、550W÷18V=30Ah程度の電流を流せるものとして、5.5sqを選定。5m。

パネル→ジャンクションボックスまでは、最大で8Ah程度しか流れないが、距離は長くなるのでちょっと太めの3.5SQを15m購入。

ちなみに、こちらのお店のケーブルに付いているMC4コネクタはストーブリ純正品。活かしました。

両面テープ

これ。

ネットで探して利用率が高い気がしたから(笑)

シリコンシーラント

これ。

両面テープで付けたパネルの周りに塗って雨から養生&多少の接着補強。あと、天井を通っているPVケーブルの防水に使用。

ちなみにシーリングとコーキングの違いはないそうですよ。同じ意味。

野外でやる際は、天気予報で2日間晴れる日を選びましょう。コーキングや両面テープをよく乾かし密着させるためです。

施行の様子は上のYoutubeみてもらったほうが早いと思いますw

逆流防止ダイオードの必要性について

電気ってのは電圧の高いほうから低いほうに流れます。

なので、複数のパネルを使用する場合、影や日当たりの関係で、どれかのパネルが他のパネルよりも発電量…というか電圧が下がった場合、その電圧が下がったパネルに向かって、まわりの「電圧が高いパネル」から電力が逆流し、パネルを破損する恐れがあります。その逆流を防ぐために、「1方向にしか電気を通さない」特性を持つ「ダイオード」を取り付けましょう。。という事になっています。

直列に繋いでいる場合はプラス側から充電器への間に。

並列接続の場合は、各パネルのプラス側に付けるということになります。

ソーラーの場合、電圧降下の少ない「ショットキーバリアダイオード」を取り付けることが多いようです。

なのですが…ここからは僕の私見なのでそのつもりで読んでください。

複数のパネルを使う場合、全てのパネルが同じ電圧なら、発電量が下がる時は電圧(V)ではなく電流(A)が下がるので、要らないんじゃないの?

と思い、今回は取り付けませんでした。実際、ネットを見ても複数並列でダイオードレスの方もいらっしゃるようだし、付けてる方も「ダイオードの効果を実感する事も少ない」とありました。RENOGY充電器の25V縛りのお陰(?)で全て18V版のパネルなので要らないかな~・・と。

ダイオードを付ける場合は、MC4コネクタに内蔵してあるものがあるので、それを「直列ならプラス側」、「並列なら各パネルのプラス側」へ取り付ければOKです。

ブレーカーは必要!

過電流や短絡など、何かあった時に電力を遮断するブレーカーは必要ですね。DC(直流)用ブレーカーです。

こういうの。 僕は550W=最大30Ahなので、32Ahを選びました…が、書いた通り550Wもなかったのでオーバースペックだなぁ。。単なるON/OFFスイッチになっているw

実際は80W程度のパネルだった。最大340Wのシステムになっちった。。

ここまで考えて取り付けはしたものの、実際は150Wらしい出力は無く80W程度のパネルでした。悲しい。。80cm×50cm程度の大きさですからね。。ヤフオクなのに。考えたらわかるのに。他の商品とよく比較して買わなかった自分も悪い部分はあります。

出品者さんは、実は150Wも無いとわかったうえで扱ってるのか?はたまた、信用して扱っている=出品者さんも騙されているのか?謎です。後者でいてほしい(笑)

しかし、たとえ知らなかったとしても80W程度のパネルを150Wとして他人に売ったらダメですよね。僕は150Wパネルを買ったので。違う品物じゃあダメです。

快晴の中で既設の100Wパネルが60~70W出力しているのに、150Wパネルが40~50W程度というのはおかしいな。。と、「既設のパネルがあったからこそ分かった」ものの、中には同じものを150Wと思って使っている人もいるかもしれないし。それは良くない事です。

その意味で、出品者さんに「これ150Wじゃないですよね?」と連絡しました。どうなることやら。楽しいです(笑)

なにはともあれ、3枚の増設が終わりました。増設したのが80Wと仮定すると、3枚で240W+既設100Wで合計340Wのシステムになります。

実際の最大出力はおそらく250Wほどでしょう。5月のこの時期で230Wまでは確認しました。

1日4時間で1000Wh。残30%から満タンまでは3.6日となります。普通に使うならこれでも十分っちゃあ充分です。

しかし、エアコン(最大消費電力900W程度)を使うとなると、ちょっと不満が残る数字だと思います。

今後の課題

前の記事でも書きましたが、ソーラー充電がずーっとオンのままだと、当然ながらずーっと充電されることになります。過充電の恐れがあります。

BMSで遮断出来るだろって?はい。遮断は出来ます。しかし、問題があります。

それは、バッテリーの充電量を見極める難しさ です。それについては次の記事で書くとして、とりあえずやりたいのは 電圧を監視して、ソーラー充電を遮断する ことですね。いま部品待ち。数日中に出来ると思います。お楽しみ?に!

 

 

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執筆者:


  1. grider より:

    初めまして、Griderです。
    ZAKIOさんのYouTube を見るまでは電菱の走行充電器を付けるつもりでしたが発電量(20A)が少ないので急遽DCC50Sに変更しました。
    500w程度のソーラーパネルを載せたいと思っていますがなかなか選定に苦労しております。
    選定したパネルがいずれも25V(25.9v/27.3v)をオーバーしていて難航しています。本来でしたらスペックから選定するのでしょうが!
    色々分からない事が有ったのですがお教えいただいたブログとYouTube で多くのことを勉強する事ができました。
    お会いする事が有れば授業料をお支払いしなければならないですね(笑)!
    今までは主にVW T4Diesel Synchro ウエストファリアに乗っていますが使い勝手がよくなかなか手放すことが出来ません。
    今回アップして頂いた過充電の回路も丁寧な説明で理解することが出来ました。
    何れ作らなければならないので感謝しております。
    一つご質問です、このアドレスに送信したメールは公表されるのでしょうか?
    教えてくだされば幸いです。
    本来でしたら本名でと思いましたが、取敢えずGriderでお送りさせて頂きます。
    それではこれからも宜しくお願いいたします。

    • grider より:

      ごめんなさい、アドレスではなくメール内容の事でした。プライベートの内容を書き込んでよいかどうか不明でしたのでその問い合わせでした。当たり前ですがきちんと公表されていました((笑)。
      この様な操作に不慣れなもんですので確認のメール内容でした。
      RCもされるんですねPA18良いですね、私も4StのCUBをスローで飛ばすのが好きでずーっと飛ばしておりましたが最近廃棄してしまいました。
      本来の話題とは関係ない内容で、、こんな事でも良いのでしょうか?
      ウエストファリアはポップアップルーフ付きです、海外から部品を入手して自分や友人お力を借りて直して(壊す?)楽しんで使っております。
      処で、書き込みの中にはきちんとメールアドレスは公表されませんと書いてありました。

  2. ZAKIO より:

    コメントありがとうございます。
    ウエストファリア渋くていいですね!ポップアップするやつですか?
    DCC50S、また品薄みたいですね。欲しいという人が周りにも何人かおります。
    ソーラー25Vまでとはいえ、走行充電とMPPTソーラーが2 in1 で最大50Ahで23,000円はコスパも良いですよね。まだ50Ahでの充電見たことありませんけど(笑)
    ブログのどっかにも書きましたが、流れる充電電力量(電流。Ah)は発電する側の単なるパワー不足なこともありますが、パワーが十分だとしてもオームの法則によって電圧と抵抗値で決まります。たぶん。
    なので、50Ah期待して取り付けても実際は20Ah程度だった。。なんて事もありえますので、あまり気にされない方がいいと思います。
    ウチは快晴でソーラー+走行充電でもいまのところ最大450W(35Ah程度)くらいしか見たことありません。オルタネーターは120Ahなのに。謎。走行充電だけだと多くて20Ahがいいとこです。オルタからの配線が長くて細く、電圧降下してるのかな。。。?と思ってます。遠すぎてとても太い物に交換する気にはならないですけど(笑)
    なのでどっちかというとソーラーがメインです。ずっと走ってるわけでもないですからね。なので、過充電防止ユニットZAKIO SDC-01(笑) は必要でした。
    お役にたててれば幸いです。

    メルアドについてはコメントしたことないのでわからないです。。
    これ見る限り、公表はされてないようですが。。どうでしょう?
    たぶん、返信あった時にメールで通知が行くんだと思います。それ用かと。
    僕の管理画面ではメルアド確認できております。

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名前 : 岡崎 慎一

5歳でトイラジに出会い、それ以来ブランクはあれどずっとラジコン好き。
とあるアーティストのMV撮影でDJI INSPIREでの撮影を目の当たりにしてドローン空撮を志す。現在はそのMV撮影時に飛ばしていた人に師事。

ドローンの他、登山とマラソンとロードバイクと天体撮影とラジコンと音楽とデリカスペースギアとPCとカレーが好き。 これら全部を活かして、旅をしながら稼げるバックパッカーとなり世界一周に憧れてます!
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