キャブコンのMPPT PV自動切替Ass'y

友だちのキャブコン、サブバッテリーを鉛蓄電池からリチウムイオンバッテリーに換装したことにともなって、リチウム用の走行充電器を取り付けました

これで、キャブコンのオルタネーターからと、ルーフに設置されているソーラーからのデュアル充電が可能になります。

と、ところが、てっきり充電時間が短くなると思いきや、思ったほど効果がなくて

 

で、走行充電器の取説をよ〜く確認してみたら、

オルタネーター単独ならば、最大50Aで充電

ソーラー単独ならば、最大50Aで充電

オルタネーターとソーラーから同時充電の場合は、各最大25Aまでに制限される

というロジックになっているようです。既設のソーラーパネルは、それほど大きくなく、充電電流は10A程度なので、どんなにオルタネーターが がんばっても充電電流はあわせて35A程度にしかならない、というわけです。

この走行充電器は、基本的な設計思想として、20〜30A以上の供給が可能なソーラーパネルを想定しているように思います（最新版ではソーラーからの供給が一定以下になるとオルタネーター単独に自動的に切り替わるように仕様変更されているようです）。

当面ソーラーパネルを拡張する予定はないそうなので走行中はオルタネーター単独で充電するように変更することにしました。ただし、せっかくのソーラーを活用しない手はないので、駐車中などオルタネーターが動いていないときはソーラー単独で、走行中はオルタネーター単独で、と切り替えられるようにします。これを手動スイッチで切り替えるのも面倒なので、車のIGN信号からリレーを作動させて、自動的に切り替わるようにします。ちなみに、走行中のソーラーパワーは、ポタ電などを充電できるように取り出します。

というわけで、リレーと端子台をアッセンブリー（Ass'y）にまとめました。

 

大事なポイントは、下の写真にあるダイオード。リレーは、宿命的にオフになるときに逆起電圧を発生させます。これが、どのくらいの電圧かというと、理論上はマイナス♾️で、実測しようとすると測定時のサンプリング周波数にもよりますが、リレーを動作させる電圧の数倍〜数10倍を示します。

この逆起電圧ために、無対策のままでは、車輌の電装品や走行充電器に短時間とはいえ大きな逆電圧がかかってしまうので、GND→IGN向きにダイオードを取り付けます。逆起電圧が発生している間だけ電流をダイオードにショートカットさせて、電気エネルギーを消散させるという定石の対処方法です。

ダイオードは、耐圧50V程度のものが適当と考えていましたが、手持ちパーツの都合で400V（1N4004）を利用しました。順方向許容電流は1Aで、これはリレーの動作電流（12V÷80Ω＝0.15A）を目安としたとき十分に余裕があります。

 

Ass'yにまとめるためのアルミ板はｔ＝1.2mm、寸法通りにカットしてもらった板材に穴あけをして、四隅は手を切らないように鉄ヤスリでＲ加工しました。

 

カメラ防湿庫のときに製作した電源を用いて動作確認済み。出荷待ちの状態です

きれいな出来栄えで、送り出すのが惜しくなるほどです

 

当該車輌のバッテリー電圧は12Vで50V以下なので電気工事士法が定める「低圧」に該当せず、施工にあたって電気工事士資格は不要です。とはいうものの、不適切な施工は災害や事故を招きかねませんので、電気や電気工事に関する基本知識が不足している場合は絶対に真似をしないでください。自信のある方はあくまでも自己責任で。当方は一切の責任を負いません