蒼天航路 〜ドローンと空撮とキャンピングカーのブログ〜

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キャンピングカー リチウムイオンバッテリー関連 lifepo4

キャンピングカーのルーフエアコンをlifepo4リチウムイオンバッテリーとインバーターで稼働せよ

投稿日:

夏に間に合わせたい!ルーフエアコンをバッテリーで動かす!その準備

これ書いてる時はまだ梅雨ですが、夏が近づいてきました。まもなく、コロナでつまらない夏がやってきます(笑)

それまでに、せっかくリチウムイオンバッテリーを積んだのだから電子レンジとエアコンを動かしたかったんです。

え、動かせなかったのかって?はい。動かせませんでした。リチウム積んでるのにw 

1年くらい使った瞬間3000Wのインバーターでは、この2つは使えなかったんです。発電機を回す必要があった。しかし発電機は騒音が出るため、周りに人がいるととても気を使います。電子レンジ使う間の数分ならいいですが、エアコンとなると特にね。何時間も回しっぱなしですから。

なので夏が始まるまでに、なんとしてもバッテリーでルーフエアコンと電子レンジを動かしたかった。

既にこちらのYoutubeに様子をアップしています。

この記事はもう少し詳しく書いたものなので、併せて読んでください。

まずは敵(?)を知る。

攻略したいボスキャラはこの2つ

  • ルーフエアコン Dometic製。推定消費1000Wくらいか?
  • 電子レンジ シャープRE-T1 出力700W 定格消費電力:1,310W(レンジ)

外部電源と発電機を作動させた時だけ使用が可能。

現在の装備・状況

対して、こちらの装備

  • 5.12kW lipepo4 リチウムイオンバッテリー
  • Banggoodで購入した定格1500W/瞬間3000Wインバーター CJ-3000Q
  • 接続ケーブル バッテリー→BMS間 14sq
  • 接続ケーブル バッテリー→インバーター間 22sq(インバーター付属品)
  • 発電機の仕様は115V/50Hz出力

このインバーターで電子レンジを入れると、電源投入後2~3秒でインバーター電圧低下により落ちる。

ルーフエアコンは起動後1~2分でコンプレッサーが回り始めるが、その際の突入電力(機器がONした時に求められる大電力。大体定格の2~3倍)に耐えられずインバーターが落ちる。

買ったもの3つ

60sq KIVケーブル

原因の一つとしてケーブルが細いことが考えられる。14とか22sqじゃねぇ。。。細いケーブルは大電力を流そうとすると抵抗になり熱を生み、そのエネルギー消費は「電圧低下」へとつながる。

なので60sqに替えます。

CNSWIPOWER製3200/6400W 正弦波インバーター

本来は60sqに替えてみてテストして、ダメなら次に行くべきなんだろうが…

もう一つの原因として、やはりインバーターの容量不足も考えられる。そもそも、ケーブル太くしてもインバーター内部の配線が細ければそこで損失になる。あまり意味はない。

というわけで、1500Wだと心もとないので、ケーブルを太くして試す事を待たずに定格3200/瞬間6400Wの新しい正弦波インバーターを買った。

ちなみに、このインバーターは購入時に電圧と周波数を指定しないといけない。今回は発電機の出力が115V/50Hzとわかっていたので、同じ電圧と周波数に指定して購入した。日本の電気は100V±6%が基準だそうなので、115Vは若干高いが、PCやiPhoneの充電器はワールドワイド対応なのでこんくらいは問題ない。

インバーター出力用VVFケーブル

インバーター出力→車両に入れる配電スペースまでの電線。一般家庭の電気工事などに使われるVVFケーブルを5m買った。余ったけど。定格は2kWです。

配線の話

インバーターの出力を車のどこにつなぐか?は決めていた。僕の車には配電ユニットEBL99が設置されているスペースに、これが付いている。

これは「外部電源」「発電機」「インバーター」を自動で選択するユニットである。海外ではATS(Automatic Transfer Swich)とか言われているもの。現在は外部と発電機は接続されているが、「インバーター」は空いていて、試しにそこに今使っているインバーターを繋いでみたら通電した。電子レンジもルーフエアコンもちょっと動いた。その直後落ちたけどねw

なので、ここに大容量インバーターを繋げば、あとは既存の配線を流れてエアコンにも電子レンジにも給電されると考えた。

ちなみに、外部電源はATSに直接入ってるが、発電機からの出力は一度このトランス↓

TOYOZUMIのUD11-02KB2というトランスに入って、100V?に変圧されてからこのATSに入っている。

作業実施→テスト1回目!ルーフエアコンが動かない…

ケーブルを60sqに替えてインバーターも交換し、インバーター出力をATSに繋いでみた。テスト1回目。

電子レンジは動くようになった。嬉しい♪

ところが…ルーフエアコンが動かない。このルーフエアコンは起動後1分くらいはファンだけが回っていて、1分くらい経つとコンプレッサーが作動を始める。この時に大きな突入電力が必要で、インバーターがそれを賄えないのである。

せっかく新しいの買ったのに…瞬間6400って書いてんのにやっぱり中華製はダメなのか??悲しくなるとともに、困った。途方にくれた。。。

ひらめき→テスト2回目

5分ほど悩んだ末、思い出した。上に書いたトヨズミのトランス。発電機からの電源はあれを介してATSに入っている。トランスには容量2KVA(2Kwとほぼ同意)と書いてある。

僕はいままで、トランス=変圧器という認識で、発電機からの115Vをいちいちこのトランスを通してちょっとだけ変圧してATSに入れる意味がわからなかった。「こんなちょっと変圧するために必要か?」と考えていた。

しかしこれは「容量2kVAの電源トランス」なのだ。ひょっとして、こいつがその「容量」によって突入電力を一瞬カバーしてるのでは??と考え、発電機からのラインを外してインバーター出力をこのトランスに繋いでみた。

  • インバータースイッチON→4Aくらい消費している。
  • 電子レンジON→動いた
  • ルーフエアコンON→動いた!!!!!!

動いた様子はYoutubeをご覧ください。発電機で駆動させている時と同様に、コンプレッサーが動き始めるときは一瞬「よいしょ!!!」って感じで動きます。

ちなみに、発電機からのラインとインバーターのラインを共付けするのはNGです(やる人はいないと思うが)。その状態でインバーターONすると、BMSのアプリで見ると際限なく電気が流れる。短絡というかループしてる感じというか。怖くなってすぐ切った。今は発電機のラインを外して使っている。

なので、今後の課題として以下2つが考えられる

  • 発電機とインバーターの選択スイッチを設けて、どちらかをATSに接続する。
  • インバーター用に同じトランスをもう1個設置し、ATSに入れる。

どちらかを試そうと思います。

Dometicルーフエアコン バッテリー駆動の様子

動作音

「音」から判断するに、外部電源で動かしている時と同じ「音」がしているので、コンプレッサーの異常動作は無いと感じられる。でも、うるさいw 天井からブーーーンっていってる。例えるなら冷蔵トラックの中にいるようなもんだ。仕組み的には変わらないもんねw

消費電力

風量を弱くしても殆ど変わらず…だいたい800~1000Wくらい。

ルーフエアコンが大食いなのは仕方がない。そーゆー機械だし、わかってた事なので。

しかし、ずーーっとこの消費電力ではない。温度設定によって、コンプレッサーが停止することもあって、停止している間はせいぜい100~200W程度。他の電装品も使いながらなので、単独で測定していなかったため正確には不明。今度単独で見ときます。

使用可能時間

バッテリーが5.12kW。使用範囲8割として約4Kwとすれば、連続稼働時間はせいぜい4~5時間程度と推測される。この日はバッテリー残表示80%→30%まで3時間程度連続で動いた。冷房能力自体はものすごく強力…というか空間も狭いから、5分か10分もすればガンガン冷えるため、暑い!と思ったらこまめにオンするパターンが現実的かなぁ。

あと、昼間はソーラーが働くのでもう少し稼働時間は増える。ていうか、ルーフエアコンが動くようになったのでやっぱりソーラーを大容量に替えたい。当初予定の半分だし。

ルーフエアコンをバッテリー駆動!まとめ

というわけで、去年からの悲願だった「バッテリーでルーフエアコンを動かす」でした。

ただ、言うまでも無いかもですが、最初からルーフエアコンが付いてて、家庭用エアコンに換装するのが色々と(天井の穴の処理とかさ…あんな大穴どーすんだ?(笑))面倒な僕のような環境以外では、わざわざルーフエアコンをバッテリーで動かす意味はない。と思います。5kwリチウムイオンバッテリーをもってしても計算上4~5時間だし。他の電装使えばもっと短いし。別でバッテリー積んだらプラス20万だしね。 装着が可能な方は、素直に消費500Wくらいで静かな国産家庭用を使いましょう。アイリスオーヤマのが安いし室外機小さいし良いみたいですよ(笑)これなんて550W程度だしね。

今回のポイント…というか「山場」は、ずばり「トランス」です。見直しましたよ。電源トランス。トヨズミさん。今まで要らなくね?とか思っててごめんw

これ、未来舎とかの一流インバーターならトランス無くてもルーフエアコン動かせるんでしょうかね?試してないからわからないけど。今回使ったインバーターでも電子レンジはいけたけどねぇ。インバーター単体じゃあルーフエアコンがダメだったし。

逆に言うと、突入電力がデカいと電圧降下しちゃって動かせないよーな安い中華製インバーターでも、外部にトランス噛ませたら電子レンジとか動かせるんじゃないの?って思った。

今度、試せる機会が出来そうなので試したいと思います。

今後の課題としては 再びのソーラーパネル増量、発電機とインバーターの出力選択がありますが、とりあえずバッテリーでルーフエアコンと電子レンジが使えるようになり、とてもとても嬉しいZAKIOなのでした。

-キャンピングカー, リチウムイオンバッテリー関連 lifepo4
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  1. 難しいですね!
    でも動いて良かったですね!
    私なら直ぐに電力の少ないのに交換かな…(笑)

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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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