ソーラーパネル組み立て、設置してみた。

ソーラーシステム関連が届いた

ソーラーシステムに必要な機材が届いた。

今回、ソーラーパネルは単結晶の100Wにした。


当初は多結晶パネル200Wにしようと思っていたのだが、単結晶のものであれば値段は1.5倍くらいするけれど、日のかげりに強く、曇り空での充電能力が高いため、実際運用するにあたってこちらの方がパフォーマンスが良くなるのではと考えた。
足りなければ後で買い足すことも可能である。
また、バッテリーだが通常の車用バッテリーでは12.5V未満になると、バッテリーが上がった状態となり、それ以上放電すると、極端に蓄電能力が下がり電圧が回復しなくなる場合がある。
しかし、ディープサイクルバッテリーだと深い放充電に対応するよう設計されているため、11.8Vまでは放電できるらしい。
なので、はじめはディープサイクルバッテリーを購入しようと思ったのだが、価格が4倍以上するため、まずはお試しで安いカーバッテリーを購入することにした。


ソーラーシステムがうまくいったら、そのうち買い換えようと思う。
結果的に値段は安く済み、全部で2万5千円くらいだった。

今回組み立てるシステム概略

今回組み立てるシステムをざっと説明すると以下のようになる。

単結晶ソーラーパネル100W
↓MC4ケーブル5m
チャージコントローラー
↓2.00sq(スケア)赤黒ダブルケーブル
12Vバッテリー
↓ワニ口赤黒ケーブル
シガーソケットメス

5連シガーソケット(スイッチ付き)

DC12V→AC100Vインバータ

50,000mAhモバイルバッテリー

チャージコントローラーとバッテリー間を2.00sqのケーブルで繋ぐのだが、この太さで約200W、約16.6Vまで許容できるらしい。
そのため100Wソーラーシステムならば問題ないと考えられる。

電気の引き出しはバッテリー直でシガーソケットからにした。
さらにシガーソケットからインバータで交流100Vにして、モバイルバッテリーのアダプターを接続する。
インバータは300Wまで取り出し可能なのだが、接続のし過ぎには要注意だ。
バッテリー直ではなくチャージコントローラーのロードからの電源取り出しも可能なのだが、インバータに色々繋いでチャージコントローラーの許容範囲を越えると発火の危険性がある。
そのためインバータはバッテリー直が推奨とされているようだ。
日が陰ってバッテリーが充電されていない時に電気を使いすぎるとバッテリーがあがるおそれがあるが、仕方がない。

電気の使い道

AC100Vで使いたい家電
・大容量モバイルバッテリー
・インパクトドライバー

どちらも使用用途はアダプターでの充電となる。
なお、PCはモバイルバッテリーで直接駆動させることが可能だ(DELL DC19.5V)。

DC12Vまたは5V(USB)で使いたい家電
・スマホ
・USB-LEDライト
・デジカメ

DC12Vを直接使うことはおそらくなく、小型家電は5V(USB)からとることになりそうだ。
ちなみに、もし12V電源を使いたい場合はシガーソケットから直接取ればよい(シガー/DC変換ケーブルを使用)。
USB電源はチャージコントローラーのロード、5連シガーソケット(シガー/USB口をつける)、インバータからそれぞれ取り出し可能だ。

実際に組み立ててみた

使用した工具は以下の通り。
・10mmレンチ
・電工ペンチ
・キリ、ピンバイス、リーマー
・マイナスドライバー

まず手始めにチャージコントローラーとバッテリーを繋いでみた。


カーバッテリーには配線を固定するためのパーツが付いていないので、バッテリーターミナルを装着する。


配線の被覆を電工ペンチで剥く。


チャージコントローラーの接続部分をマイナスドライバーでゆるめる。


より線にして締める。

続いて、ソーラーパネルから出ているMC4ケーブルを5mの延長コードにつなぐ。

続いて、MC4ケーブルをチャージコントローラーに接続する。

この時、バッテリー等の機材を入れるボックスにキリ、ピンバイス、テーパーリーマーでケーブルが通るように穴を空けていく。

この穴にケーブルを通す。すきまパテで水が入らないようにする。

MC4ケーブルを接続。

最後はバッテリーとインバータを繋いでいく。

インバータの前には5連のシガーソケットと、接続のためにワニ口クリップ付きのシガーソケットのメスが繋がっている。

ワニ口クリップの先をバッテリーのプラスマイナスに接続していく。

これで一通りの準備が完了した。

全体像はこんな感じ。

モバイルバッテリーを接続してみた。

早速、ソーラーパネルを日なたに出してみる。

ボックスは暑くなりすぎないように日陰に置いておく。

よし、3.2A発電している。

ちゃんとモバイルバッテリーも充電できた。

試しに日陰をわざと作ってやる。


少しでも影がかかると0.3Aにまで下がってしまう。やはり、結構シビアだ。

今日は大体平均して、3.5Aくらいで充電でき、マックスは4.3Aだった。
以前、モバイルバッテリーの容量が大きいためソーラーでは満充電は難しいだろうと思っていた。
しかし、残りバッテリー半分からのスタートではあったが、4時間でしっかり満タンにまで充電する事が出来た。
スマホぐらいなら楽勝で充電できるだろう。

スマホはチャージコントローラーのロードから直接USB接続でき、充電中は0.1~0.3Aぐらいだったので曇り空でもいけるかも知れない。

今後の課題
・時間によって陽の入る角度が変わり、影の位置が動いていくため、長時間日なたになる場所を観察し、そこにパネルを置く。
・ボックス内部が高温になるため、日陰を作ってやる。
・できればパネルを置くための台が欲しい。

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