私は貧乏旅が好きなのでキャンプや車中泊をよくします。
その際、自宅の太陽光発電で蓄電したポータブル電源を持って行く機会が増えました。
ポータブル電源があればスマホやタブレットの充電が手軽にできるし、夜間の照明などにも困りません。 100Vインバーターを使えば家庭用の電気製品も使えます。
そこで、旅先でも発電して便利に使える、持ち運びが可能な「ポータブル太陽光発電」なるものを作ってみました。
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このシステムがあれば旅先での電気が無い環境でも、晴れてさえいれば無尽蔵に電気を作り出して気軽に家電機器を使うことができるようになります。
このページでは折り畳み式のソーラーパネルと自作のポータブル電源を使ってシステムを組む方法をご紹介したいと思います。
「ポータブル太陽光発電」のシステムを作るには、大まかに言ってソーラーパネルとポータブル電源さえあればできます。
ただ、市販されているケーブル付きのソーラーパネルとポータブルバッテリーを組み合わせただけではつまらないので、ポータブル電源は自作したものを使います。
今回のシステムに使ったアイテムは以下のものになります。
各アイテムの詳細については、次の項目でご紹介いたします。
持ち運びができるソーラーパネルには「曲げることができるもの」と「折り畳みができるもの」の２種類があります。
まず、曲げる事ができるフレシキブルなソーラーパネルについては樹脂製で軽いので持ち運びには大変便利です。
パネル自体を湾曲させることが可能なのでキャンピングカーなど自動車のルーフの形状に合わせて載せる事も可能です。
ただ、樹脂製なのでガラス製と比較して受光面が傷つきやすく耐久性が劣るという欠点があります。
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次に折り畳みができるソーラーパネルについてですが、樹脂製のものとガラス製のものがあります。
樹脂製のものは小さく折りたたむことができ、携帯性に優れているので自転車やバイクの旅では活躍するでしょう。
ただ、二つ折りのソーラーパネルと比べるとコンパクトで折り畳みの数が多くなるほどワット数の小さなソーラーパネルを並列にする必要があるので発電効率が落ちるという欠点があります。
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私の場合、「ポータブル太陽光発電」を持って行く時には重いポータブルバッテリーを持参するので、車移動になります。
ならば、重くても耐久性が高いガラス製で発電効率が良い２つ折りタイプのソーラーパネルが良いと思いました。
そして、家でもソーラーパネルを並列化して発電に使う事を考えて、コスパが高い主流の100Wタイプが最適だと考えました。
そこで、折り畳み式のソーラーパネル「Renogy 100W 折畳式単結晶ソーラーパネル」を選びました。
このソーラーパネル、重量が１２kgもありますが取っ手がバネ式でしっかりしており、思っていたほど重さを感じません。
厚いウレタン素材のハンドルグリップも柔らかくて持ちやすい。
ソーラーパネルのガラス面が外側になっていますが、収納ケースがクッション性のあるハードケースになっているので、ある程度の衝撃にも耐える事が出来そうです。
持ち運びする時はパネルが横向きですが、使用時は縦向きにします。
収納式の架台が最初から付属しているので、脚を引き出すだけで設置が可能です。
脚の角度調節ができるので、太陽の方角と角度を最適に合わせれば高い発電効率で充電ができます。
ただ、角度幅は狭いです。
このソーラーパネルは２枚の50Wソーラーパネルが並列化されています。
スペックは以下のようになっています。
【Renogy 100W 折畳式 単結晶ソーラーパネル】
・最大出力：100W
・公称開放電圧（Voc）:21.6V
・短絡電流（Isc）：6.17A
・公称最大出力動作電圧（Vmp）：18.0V
・公称最大出力動作電流（Imp）：5.71A
・作業温度：-40℃--85℃
・展開時サイズ：101cmx70cm
・折り畳み時サイズ：51cmｘ70cmｘ7cm
・アルミフレーム付き、表面が強化ガラス
・重量：12kg
セール中に手に入れたので、購入時の価格は税込みで17,850円でした。
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ソーラーパネルで発電した電気は「ポータブル電源」に貯めて使います。
ただ、市販のポータブル電源は価格が とても高いので使いません。
市販のポータブル電源には、初めからチャージコントローラーとインバーターが内蔵されているので魅力的なのですが、軽自動車用のバッテリーを流用すれば自作する事も可能です。
使い古したバッテリーでも使うことができるので、お財布にも優しいと思います。
以下のページでは、自動車用バッテリーと工具箱を使って自作したポータブル電源を紹介しています。
自作のポータブル電源は、以下のアイテムで構成することができます。
使用するチャージコントローラーはソーラーパネルと同じメーカーであるRENOGYの製品です。
【RENOGY PWM ソーラーチャージコントローラー10A】
公称電圧: 12V/24V（自動認識）
定格充電電流: 10A
ケーブル端末: 最大12AWG（3.5SQ）
最大PV 入力: 50 VDC
自己消耗S: 10mA
動作温度:-35°C ～ 45°C
寸法: 119mm×75mm×27.5mm
保存温度:-35°C ～ 80°C
重量: 122.47g
接続方法は以下の順番です。
①チャージコントローラーにバッテリーを接続する
②チャージコントローラーにソーラーパネルを接続する
チャージコントローラーはバッテリーの状態に応じた充電をするので、先にバッテリーへ接続しないとエラーが出る場合があります。
このシステムでは①の接続には「ポール コネクター」、②の接続には「フォークリフト コネクター」を使用しています。
ポールコネクターについては、「自作のポータブル電源を充電：ポールコネクターを使う」で詳しく紹介していますので、ご参考までに。
これらの電源用コネクターは大きな電流を流すことができるし、簡単＆確実に電源の脱着もできるので安心です。
今回使用したソーラーパネルと同じメーカーのチャージコントローラーです。
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ソーラーパネルとポータブル電源を接続する為には配線ケーブルが必要になります。
配線の長さは３メートルほどが使いやすいでしょう。
100Wのソーラーパネルなので、配線に流れる電流は最大でも6Aほどになります。
今回はなるべく電力損失を軽減させるために2.5sqの太さのケーブルを選定しました。
このケーブルの許容電流は30Aなので、更にソーラーパネルを並列化する事もできます。
ソーラーパネルのケーブルにはMC4型コネクターが取り付けられているので、購入したケーブルも片側にMC4型コネクターが取り付けられているものを選びました。
そして、自作のポータブル電源にはあらかじめ「フォークリフト コネクター」を取り付けているので、ケーブルの反対側にも同じコネクターを取り付ける必要があります。
このコネクターの購入レビューを見るとアンダーソンプラグとの接続が可能との事ですが、本物と比較をしたことがないので何とも言えません。
端子は圧着ペンチでケーブルと接続しています。
この「フォークリフト コネクター」は外見が同じでも仕様に若干の違いがあり、プラグ同士が接合できない場合があります。
下の写真のコネクターは中央部分の形状が違うので、そのままでは取り付けが不可能でした。
右と左のコネクターは、それぞれ違うお店で購入しました。
対応としては、左のコネクターの中央部分をニッパーとカッターナイフでカットしてヤスリで削って加工しました。
こうすることで、コネクター同士の脱着がスムーズにできるようになりました。
このようなトラブルを防止するには、コネクターは同じ販売店で購入する方が良いでしょう。
アンダーソンプラグと良く似たプラグです。
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意外と太いケーブルです。
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通常、屋根に取り付けるタイプのソーラーパネルにはMC4型コネクターが取り付けられています。
今回購入したRenogy ソーラーパネルにも、このMC4型コネクターが取り付けられていました。
ソーラーパネルのMC4型コネクターと用意した配線ケーブルのMC4型コネクターを接続します。
そして、配線ケーブルのフォークリフト コネクターとポータブル電源のフォークリフト コネクターを接続します。
これで、ソーラーパネルとポータブル電源が接続され、「ポータブル太陽光発電」の完成です。
早速、「ポータブル太陽光発電」で充電を開始してみます。
Renogyのチャージコントローラーには多機能なモニターが付いているので、発電状況やバッテリー状況を数値で確認することができます。
充電を開始すると、ソーラーパネルの発電電圧は18.1Vと表示されました。
そして充電電流は1.9A。
充電電流が低いように思いますが、これはバッテリーがすでに満充電の為に電流がセーブされているからです。
バッテリーの電圧は14.1Vまで上昇しています。
このチャージコントローラーにはUSB出力も２ポートあるので、大変に便利です。
充電している間はソーラーパネルの日陰にポータブル電源を置いておけば、紫外線による劣化も最小限に防ぐことができます。
そして、収納する際にはコネクターのキャップを使えば、配線ケーブルをまとめる事もできます。
３メートルのケーブルもクルクルっと、ひとまとめにしてしまえば、そのままソーラーパネルを折りたたんで簡単に収納することができます。
ソーラーパネルの設置スペースさえあれば全国どこでも自家発電した電力で自家消費することが可能となります。
こんなオフグリッド型の太陽光発電システムがあれば、災害時でも活躍してくれる事でしょう。
アマゾンでは一個単位で売っているお店がありませんでした。
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【太陽光発電】
自然災害が多発している今、再生可能エネルギーが見直されています。空地だった場所がいつの間にかソーラーパネルが敷き詰められて広大なメガソーラー発電所になっていたりします。
新興住宅街には屋根にソーラーパネルを設置して自家発電している新築住宅もあちこちで目につきますね。
灯油で使う石油ボイラーやストーブを撤去してオール電化にしている家庭も多いのではないでしょうか？
太陽光発電をしている家庭のほとんどは売電を目的として設置しているので、ちょっとポケットマネーで始めようかという訳にはいきません。
このページでは、オフグリッドのソーラー発電を自動車のバッテリーに蓄電して夜間に使用するといった独立型太陽光発電システムの制作について説明しております。
電気を扱うので取り扱いを間違えると火災や火傷などの危険を伴います。自己責任の上、十分ご注意願います。
tabinchuya
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【太陽光発電】
自然エネルギーが見直されている今、広大な空地だった場所がいつの間にかソーラーパネルが敷き詰められてメガソーラー発電所になっていたりします。
屋根にはソーラーパネルを設置して自家発電している新築住宅も目につきますね。
オール電化にしている家庭も多いのではないでしょうか？
どれも売電を目的として設置している太陽光発電なので、ちょっとポケットマネーで始めようかという訳にはいきません。
このページでは、オフグリッドのソーラー発電を自動車のバッテリーに蓄電して夜間に使用するといった独立型太陽光発電システムの制作について説明しております。
電気を扱うので取り扱いを間違えると火災や火傷などの危険を伴います。自己責任の上、十分ご注意願います。
