マイ・アラモのサブバッテリー充電切り替え回路の改善をしている。
このバッテリー切り替え系統図でSUB1からSUB2に充電するに際して、若干昇圧しなければ十分に充電ができない。橙色の楕円の中の昇圧充電器がこの部分を担うわけだ。手持ちの機器というかモジュールとして、DC/DCアップコンバータ10Aがある。
当初はこいつを利用するつもりだったが、何となく信頼性に欠ける。クルマから離れている時も電源が入ったままになるので、暴走しないかと少々心配になった。
そこできちんとした?製品としての充電器を探し始めた。とはいえ24Vの直流昇圧型の充電器などという製品はなかなかない。そしてついにAmazonで昇圧型ソーラーチャージコントローラーをみつけた。MPT-7210Aというカラーの液晶パネルをもった製品だ。
MPPTソーラーパネル バッテリー充電コントローラー カラーLCDデジタル表示昇圧型電圧変換レギュレーターDC 12-60VステップアップDC 15-90V、24V / 36V / 48V / 60V / 72V 0-10Aバッテリーパック充電 とうたっている。これのソーラーパネルの代わりにSUB1のバッテリーを入れたら、10Aの昇圧バッテリー充電器になりそうだ。価格的にも5,000円を下回る。
24V系のバッテリーを2組使って単体で試験をしてみたら、調子よく動いてくれる。出力電圧は0.1V単位で設定できるし制限電流も0.1A単位で10Aまで設定できる。ただFANの音がうるさい。(FAN回転は設定で小さくできるようだ)これは面白いものを手に入れたと大喜びで、色々と苦労はあったが切り替え回路に組み込んだ。
そして配線盤上で模擬試験をしてみた。
セットした電圧は出ているし、バッテリーに充電もしている。しかし充電器のパネルの充電電流が0.0Aなのだ。そこで実験は中断だ。
改めてマニュアルを見ると(この機器にはカラー刷りの一枚物のマニュアルが付属している)、”Do not common nagativ side" と記載がある。そうか入力はソーラーパネルで出力はバッテリーだから、マイナス側を共通に接続することは想定しないで設計しているわけだ。むしろ共通にしない方がいいという考え方と思われる。
ところがキャンカーのバッテリー系統はマイナスがシャーシーで共通だ。もっともソーラーパネルだけは(+)も(-)もシャーシーからは浮いている。
このコントローラーの回路としては出力側の(-)側で電流を検出しているのかなあ。おまけに(-)を共通にしたら、設定していた電流を超えて充電される側のバッテリーの要求するままになっている。電子回路に関しては素人ながら、電流を検出してその設定数値におさまるように出力電圧を制御しているように思われる。それなら最大電流の10Aに収まらないで機器が破損する可能性もあるぞ。う~ん、困った。
このままでいくか、信頼性には欠けるがDC/DCアップコンバータ10Aにするか悩むところだ。
(追記)
結局2018年6月になって、充電用の配線を工夫してSUB2昇圧充電の時にはSUB2のマイナス側を浮かすようにして、このMPT7210という昇圧チャージコントローラーを使うことにした。
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このバッテリー切り替え系統図でSUB1からSUB2に充電するに際して、若干昇圧しなければ十分に充電ができない。橙色の楕円の中の昇圧充電器がこの部分を担うわけだ。手持ちの機器というかモジュールとして、DC/DCアップコンバータ10Aがある。
当初はこいつを利用するつもりだったが、何となく信頼性に欠ける。クルマから離れている時も電源が入ったままになるので、暴走しないかと少々心配になった。
そこできちんとした?製品としての充電器を探し始めた。とはいえ24Vの直流昇圧型の充電器などという製品はなかなかない。そしてついにAmazonで昇圧型ソーラーチャージコントローラーをみつけた。MPT-7210Aというカラーの液晶パネルをもった製品だ。
MPPTソーラーパネル バッテリー充電コントローラー カラーLCDデジタル表示昇圧型電圧変換レギュレーターDC 12-60VステップアップDC 15-90V、24V / 36V / 48V / 60V / 72V 0-10Aバッテリーパック充電 とうたっている。これのソーラーパネルの代わりにSUB1のバッテリーを入れたら、10Aの昇圧バッテリー充電器になりそうだ。価格的にも5,000円を下回る。
24V系のバッテリーを2組使って単体で試験をしてみたら、調子よく動いてくれる。出力電圧は0.1V単位で設定できるし制限電流も0.1A単位で10Aまで設定できる。ただFANの音がうるさい。(FAN回転は設定で小さくできるようだ)これは面白いものを手に入れたと大喜びで、色々と苦労はあったが切り替え回路に組み込んだ。
そして配線盤上で模擬試験をしてみた。
セットした電圧は出ているし、バッテリーに充電もしている。しかし充電器のパネルの充電電流が0.0Aなのだ。そこで実験は中断だ。
改めてマニュアルを見ると(この機器にはカラー刷りの一枚物のマニュアルが付属している)、”Do not common nagativ side" と記載がある。そうか入力はソーラーパネルで出力はバッテリーだから、マイナス側を共通に接続することは想定しないで設計しているわけだ。むしろ共通にしない方がいいという考え方と思われる。
ところがキャンカーのバッテリー系統はマイナスがシャーシーで共通だ。もっともソーラーパネルだけは(+)も(-)もシャーシーからは浮いている。
このコントローラーの回路としては出力側の(-)側で電流を検出しているのかなあ。おまけに(-)を共通にしたら、設定していた電流を超えて充電される側のバッテリーの要求するままになっている。電子回路に関しては素人ながら、電流を検出してその設定数値におさまるように出力電圧を制御しているように思われる。それなら最大電流の10Aに収まらないで機器が破損する可能性もあるぞ。う~ん、困った。
このままでいくか、信頼性には欠けるがDC/DCアップコンバータ10Aにするか悩むところだ。
(追記)
結局2018年6月になって、充電用の配線を工夫してSUB2昇圧充電の時にはSUB2のマイナス側を浮かすようにして、このMPT7210という昇圧チャージコントローラーを使うことにした。
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当然考えられていると思いますが問題の解決として充電器の入力にダイオードを入れて循環電流対策をすればよいのかなと思いつきましたが私には機材がないので試してみることができません。
もし試していたなら結果を教えてください。
一般論で云えば直流は高電圧の方がロスが少なくていいというのは確かです。
ここのブロググループはキャンピングカーですから、自動車のオルタネータ(発電機)にどうしても引っ張られてしまいます。これがほとんどの車は12V系になっていますが、私のアラモはベース車がいすゞのELFなので24V系なのです。それで24Vの話が中心になっています。
まったく新しくキャンカーを自作するというなら、12Vから48Vに昇圧してバッテリーシステムを構成するという方法もいいかもしれません。ただしキャンカーの電装系の機器の多くは12V系ですから、ふたたびダウンコンバータで12Vに落とす手間がかかります。
循環電流対策としてのダイオードですが、私にはどういう使い方をするのかわかりません。
メインバッテリーとサブバッテリーの間に入れると言うことであれば、(あるいは私のようにSUB1とSUB2の間)かなり大容量のダイオードが必要になりますし、ダイオードの電圧降下があるので、下流側に十分な充電ができないこともあります。このような大容量ダイオードは逆方向の電流もある程度流れますし、上流側のバッテリーの電圧が高ければずっと電流が流れるので、どういう使い方をするのか難しいところです。
現在は安価にはリレー、アイソレータ、ちょっと高価でよければサブバッテリーチャージャーなどという製品もあります。
ご自身で実験されて、結果が出たら教えて下さい。
システムの直流電圧はトータル的に考えると車両側に合わせることが最適であると結論に至っています。
大電流消費はバッテリー系統を分けて、Lifepoやポータブル電源と併用すれば簡単に解決できますしね。
”Do not common nagativ side"に関して、当方もチャーコンで同様の事象にはまり、逆流防止ダイオードを入れてみましたが効果なく、最終的にリレーで切り離し制御して解決しました。
小生の回路図などの情報は以下にアップしてありますので、参考にどうぞ。
・まとめ記事(ソーラー発電&サブバッテリー初期構築~メインバッテリー自動連係まで)
https://minkara.carview.co.jp/summary/12921/
・最新記事 ポータブル電源併用回路対応版
https://minkara.carview.co.jp/userid/2990209/car/2602080/6336826/note.aspx
コメントをありがとうございます。
充電制御のために色々と工夫されているご様子ですね。
自動車ではマイナス側を共通にできないという機器は扱いが難しいですね。本来自動車用ではない機器を勝手に流用しているのですから、そこは工夫で乗り切るしかないということですね。
改善していくと回路がどんどん複雑になっていきますね。私の場合はどのように考えてこの回路を構成したのかわからなくなってきました。