自作のポータブル電源を太陽光発電で充電する- ソーラーパネルで電気代0円

軽自動車用の廃バッテリーを使って簡単なポータブル電源を作ってみました。

持ち運びができるポータブル電源があると、家から離れた場所で電気を使いたい時に便利です。

夜間に庭でバーベキューをしたりする時の照明に利用したり、キャンプへ持って行ったりして使っています。

普段はソーラー発電システムから充電し、車で移動する時はシガープラグから充電をします。

ただ、自動車用のバッテリーを持ち運んで扱う時は危険が伴うので、換気対策、ショート対策、接触不良対策を厳重に行う必要があります。

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自作のポータブル電源

自動車用バッテリーと工具箱を組み合わせて作ったポータブル電源です。

「バッテリー」と「直結型ソケット」があれば、車載用の電気製品は何でも使えますが、インバーターを接続すれば家庭用の100V電源も使用できます。

ドカット D-4500

バッテリー端子にワニ口クリップを挟み、接続されたシガーソケットにシガープラグを差し込むだけで簡単に電源を取り出すことができます。

シガーソケットから簡単に電源を取り出す

そして、ソケットにインバーターを接続すれば100V電源も使える。

詳しい接続方法は以下のリンク先で紹介しています。

インバーターで100V電源も使える

携帯式太陽光発電からの充電

携帯式ソーラーパネルからの充電方法です。

チャージコントローラーがあれば簡単に自作のポータブル電源に充電が可能です。

ソーラーパネルと自作のポータブル電源はコネクターで取り外しが出来るようにしています。

携帯式ソーラーパネルからの充電方法

※以下のリンク先で携帯式のソーラーパネルを使用した自作ポータブル電源の充電方法を紹介しています。

据置式太陽光発電からの充電

バッテリーが並列化されている太陽光発電システムから、この持ち運び用バッテリーへ充電をするには充電系統の配線と出力系統の配線の両方に接続する必要があります。

このシステムにはダイオードが挿入されていますが、その向きは以下になります。

・チャージコントローラー → バッテリー → 100Vインバーター
※ 矢印がダイオード

最初、この状態からバッテリーだけを切り離したら、チャージコントローラーの充電電圧が異常に上がってしまいました。

原因が今一つ不明なのですが、ダイオードが直列繋ぎになった事で充電電圧が上がったようです。

なので自作のポータブル電源のバッテリーがダイオードの間に接続されるまで、この二つの配線が接続されないようにする必要があります。

太陽光発電システムからの配線

そこで、今回利用したのは家庭用100Vコンセントのメス型プラグ。

充電系統の配線と出力系統の配線をコンセントプラグの各端子に接続しています。

家庭用のコンセントを利用

こうすることで、バッテリーが接続されるまで充電系統の配線と出力系統の配線が交わらないようにしました。

充電系統の配線と出力系統の配線が交わらない

自作ポタ電源への配線(旧)

次に持ち運び用バッテリーと太陽光発電システムを繋ぐケーブルを製作します。

16AWGのケーブルと15Aヒューズ付きのシガープラグを使用しています。

自作ポータブル電源への配線ケーブル

先程、太陽光発電システムに製作したメス型プラグ(充電電源取り出し口)に接続するために、今度はコンセントのオス型プラグを使います。

通常とは違った使い方ですが、オス型のコンセントはあらかじめ銅線でショートさせています。

こうすることでコンセント同士を接続した状態でのみ、太陽光発電の充電系統の配線と出力系統の配線が結線されます。

ただ、気を付けなければならないのが、他の人が間違って家庭用コンセントに、このプラグを差し込まないように厳重に管理しなければならないという事です。 重大な事故に繋がる恐れがあります。

コンセントプラグをショートさせる

そして、太陽光発電システムのバッテリーに取り付けるマイナス配線には安全の為に15Aヒューズも取り付けています。

マイナス配線15Aヒューズ

反対側のシガープラグにも15Aヒューズが入っているので、どちら側でショートしても安全です。

シガープラグにも15Aヒューズ

シガーソケットを使う

製作した充電ケーブルを持ち運び用バッテリーに直結された「バッテリー直結型ソケット」に差し込みます。

すると、シガープラグのパイロットランプが点灯を始めます。

この時点では、まだソーラー発電システムには接続されていないので、持ち運び用バッテリーの電源でランプが点灯している状態です。

持ち運び用バッテリーの電源でランプが点灯

そして、製作した充電ケーブルとソーラー発電システムを接続します。

充電ケーブルとソーラー発電システムを接続

これで、持ち運び用バッテリーの電圧が13.28Vまで上昇して充電を開始。

ソーラー発電システムから充電されている状態です。

ソーラー発電システムから充電されている

ちなみに、ここで持ち運び用バッテリーのシガーソケットからシガープラグを抜いてもパイロットランプは点灯したままになっています。

今度は反対にソーラー発電システムの電源でランプが点灯している状態になります。

ここで注意したいのが、この状態で不用意にバッテリーのマイナス端子やプラス端子に接触させないという事。

安全装置のヒューズはありますが、ショートさせると大変危険。

充電を完全に切り離すときは、充電電源取り出し口のコンセントも外します。

ショートさせると大変危険

自作ポタ電源への配線(新)

シガープラグをコネクターとして使用した場合に問題点がいくつかあります。

以下がその問題点です。

    欠点
  • ①接触不良を起こしやすい
  • ②充電しながらポータブル電源が使えない
  • ③ショートする危険がある

①接触不良を起こしやすい

シガープラグとシガーソケットとの接続では電極の接触面積が小さいので、長く使っていると接触不良を起こして熱を持ったり、通電しなくなったりします。

②充電しながらポータブル電源が使えない

一つのシガーソケットでバッテリーの充電と使用を兼用すると、充電中はポータブル電源が使えなくなります。

③ショートする危険がある

シガープラグの端子は剥き出しになっているので、バッテリーの端子にシガープラグの端子が誤って接触することが考えられます。

ショートすると大変危険です。

そこでシガーソケットとは別の配線でバッテリーと直接接続ができるコネクターを取り付ける事にしました。

今回使ったのはアンダーソンのパワーポールコネクターとそっくりな類似品のコネクター。

価格が安く、コネクターがたくさん入っているのでお得です。購入時の価格は687円でした。

ポールコネクターを使う

プラス配線とマイナス配線が識別しやすいように赤と黒のコネクターを使いました。

使用したケーブルの太さは14AWG。

ポールコネクターの類似品

コネクター同士はスライドさせて接続させることができます。

ただ、コネクターはすべて同じものなので、極性が反対にならないように気をつけないといけません。

コネクター同士を接続

万が一の為にバッテリーとの間にヒューズが入るように結線します。

万が一の為にバッテリーとの間にヒューズを入れる

プラスとマイナスのコネクター同士は外れやすいので接着剤か自己融着テープで固定すると良いでしょう。

コネクターが外れてしまって、間違えて反対側に接続してしまうと危険なので。

コネクター同士を固定する

バッテリーからのコネクターと太陽光発電からのコネクターを接続する前にテスターで極性を再確認します。

間違いがなければ接続します。

これで安全かつ簡単にソーラー発電とポータブル電源との接続が可能になりました。

ソーラー発電とポータブル電源との接続

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後日、カバー付きのコネクターも購入しました。

こちらは12端子セットで1,090円でした。

ポールコネクターもどき

ゴム製の絶縁カバーが付属しているので大変便利です。

ゴム製の絶縁カバーが付属

端子とケーブルを結線する前に予め絶縁カバーをケーブルに通しておきます。

予め絶縁カバーをケーブルに通す

これでコネクター同士が外れなくなります。

コネクター同士が外れない

ボックスのカバー

最後に収納ボックスを紫外線から保護するためにコンパネでカバーを製作しました。

収納ボックスのカバー

これで、炎天下の太陽の下でも自作のポータブル電源を屋外へ置いておくことができる。

カバーの下側と壁側には少し隙間があるので換気もできます。

炎天下の太陽の下でも大丈夫

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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。

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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。

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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。