2016年09月24日
取り外しのできる車載ソーラーパネルを取り付けました
この夏に、車にソーラーパネルを取り付けましたのでレビューをします。
７月に出かけた四国キャンプツアーの時に、３way冷蔵庫の電源として、食事など一時停車時の冷却能力維持と、メインバッテリー保護の目的に導入しました。
【初めてのソーラーパネル】
ソーラーパネルの購入は検討も含めて今回が初めてで、何の知識もないところからネットでググリながらここまでたどり着いたのですが、どのくらいのサイズで、何ワット出力するのか、出力電圧はみな同じなのか、などなど、試行錯誤もありましたが疑問をひとつずつつぶしてきました。
なお、情報は自分がネットで調べたものであることと、もっぱら大雑把な性格であることから、間違いも多くあるかもしれませんので、その際はご了承ください。
【サイズと出力】
まず、ソーラーパネルの選択に際して、どのくらいのサイズでどのくらいの出力が可能なのかを調べたところ、 縦1100mm、横570mm程度なので車の屋根に搭載が可能だという条件から１００W程度のパネルが手ごろなのだとわかりました。
この際、似たようなサイズなら出力電力数の多いものが良いだろうと思っていましたが、うちのトゥーランのバッテリー電源１２Vに合ったものでないといけないということがわかりました。というのもネットでは家用のソーラー発電用パネルなどもあって出力電圧が違うものもあるのです。１２V車用は１８V表示のものを選んでおけば大丈夫なと思います。ちなみに自分が購入したパネルは最大電圧17.6V（セル数３２枚）となっています。
【ハードタイプとフレキシブルタイプ】
それから、１００Wのパネルでもハードタイプとフレキシブルタイプがあることがわかりました。ハードタイプはネットで調べると１万円台前半で出ていましたが、フレキシブルタイプは３万円台で高価です。
自分にとってメリットは、フレキシブルタイプは軽いということです。ハードタイプは１０kg程度で、フレキシブルタイプは２kg程度なので、常時乗せないのでしょっちゅう積み下ろしがあることを考えて、フレキシブルタイプを選択しました。。
実際にはフレキシブルといってもセミフレキシブルタイプで曲げ角度は２０度までとなっています。ぐるぐる巻けるタイプもありましたが、私にとってはそこまでは不要で、なおかつ、かなり高価でした。
【変換効率】
あと、ソーラーパネルの選択基準として、変換効率があります。実際にはわかりませんが、変換効率を謳ったものが比較的価格が高かったように思います。
購入したパネルは、変換効率２２．５％（お借りした写真では２１．５％となっていますね。）でSunpower back contact cellsを使っているとのことです。
【バイパスダイオード】
それから、このバイパスダイオードというのがもうひとつの差別化のようです。これが付いているとソーラーの一部が日陰に入った時に、この仕組みが無いものは出力が止まってしまいますが、バイパスダイオードがあるものは日陰にかかった部分をバイパスして出力されるようです。
ちなみに購入したものは２回路に分かれるものでした。（分割数が多いほうが部分日陰に入った時のロスは減るのかと思いますが、同時にダイオードを通ることによるロスがあるのかとも思います。）
【その他】
それから、取り付けを考えた時に固定用の穴が付いているというもの購入ポイントとしました。
この時点で、車載には既に持っていたスーリーのキャリアを使おうと考えていて、この製品はコーナーの４箇所にステンレス製はと目が付いていて固定できると思い選びました。
ちなみに購入したショップは上記スペックを満たして当時最安値だったAmazon USでした。
【その他の機器】
実はソーラーパネルを載せただけでは冷蔵庫へ電源供給できなくって、下記の機器が必要です。
【サブバッテリー】
ソーラーパネルから出力された電気をそのまま車のバッテリーに充電するということもあるのかもしれませんが、一般には別にバッテリーを用意してそこにつなぎます。
自分の購入したバッテリーは12V 50Ahのシールドバッテリーというものです。１万円台前半でした。
バッテリーではキャンピングカー用に使用されてることの多いディープサイクル サブバッテリーというものの方が放電時ぎりぎりまで出力電圧を保ってくれて良いそうです。ただし、高い充電電圧が求められることと、重量が半端なく重いのがデメリットです。
【チャージコントローラー】
上ではソーラーパネルから出てきた線をバッテリーにつなぐように言いましたが、このチャージコントローラーを通して接続します。この機器の機能は、バッテリーへの過充電・過放電防止やソーラーパネルの保護などがあるそうです。
自分が購入したのは、Amazon JPで下記製品です。メーカーリンクがありませんでしたので写真を貼ります。
【アイソレーター】
ソーラーパネルとバッテリーとチャージコントローラーがあればとりあえずソーラーパネルから充電して使う運用ができるようになります。アイソレーターはこれに加えて車のバッテリーと発電機を利用するために接続します。
製品としては、セルスターのIS-330といのがよく紹介されていて自分も購入しましたが、、、
アイソレーターというものは、特にソーラーパネルを使う時に使用するということではなく、ソーラーパネル無しでも車にサブバッテリーだけを追加してバッテリー電源を強化する目的の時に使用するものです。
実は今回ソーラーパネル取り付けの説明をしていますが、最初はこのアイソレーターとサブバッテリーだけで冷蔵庫への対応をしようと考えていまして、サブバッテリーとIS-330を購入して試験運転していましたが、サブバッテリーの電圧は下がる一方でなかなか充電されませんでした。
どうも切り替えに使用しているダイオードの電圧降下分があるため走行中でもバッテリー満充電になる前に充電が止まってしまうためだそうです。
そんな失敗の理由があって、アイソレータを別の製品にしてソーラーパネルを含めた導入に傾いていきました。
交換（といっても開けてしまったので返品できたわけではありません）したアイソレーターは「ナビック SJ202 走行充電器」です。この製品は、メインバッテリー、サブバッテリー、ソーラーパネルへの接続を想定されたものでメイン・サブの電圧状態だけでなくソーラーパネルの状態も監視して充電してくれます。
IS-330との正確な比較はソーラーパネルと同時に導入したのでできていませんが、問題なく充電できている印象です。
まっ、その代わり価格も大きく違います。
【配線図】
以上の機器を下記のように接続して運用しています。バッテリーは５０Ahなので、冷蔵庫の消費電力が80Wとして4時間程度の容量だそうですが、ソーラーパネルからの最大１００Wの補助とあいまってバッテリーがキャンプ中になくなってしまうことには至っていません。
【取り付け】
車への取り付けですが、先に説明したとおり、ソーラーパネルはスーリーのキャリアバーにはと目穴部分4箇所でねじ止めしてあります。
※無理すれば２面載せられそうですが、左半面はカヤックを載せることがあるので開けてあります。
最初はそれだけで走行テストをしましたが、カーボンファイバーとソーラーセルで２．５ｍｍということもあって、腰がないため長辺部分がたわんでしまいました。
そこで、ホームセンターでアルミの板（階段用のコーナーに止めるＬ時パネル）を買ってきて耐水性のある両面テープで貼り付けた上にキャリアバーにねじ止めしました。あとは前面にキャリアバーとの隙間が２ｍｍｓ程度あって風切音がするので隙間テープをはりました。
配線はリアドアから引き込んでいます。
ちょうど付属のケーブル径が隙間より細かったのでそのまま這わせて下記のようにそのまま跨たがせています。しばらくつけっぱなしの時には時々位置をかえてゴムにあとが残らないようにしています。
引き込んだところにコネクターが丁度きました。
バッテリーや機器は運転席後ろの床においてあります。
ここは、キャンプ時にはリアシートを立てるので下に隠れてしまいます。
上記説明のない左下の銀色のボックスは１２ＶＤＣ－＞１００ＶＡＣのインバーターです。
使わない時にはソーラーパネルをコネクターからはずして物置にしまいます。その他の機器については現在積みっぱなしですが、車のバッテリーとの接続部分をコネクター式に変えればすべてはずしてしまうことも可能です。
最後にソーラーパネルのスペックを張っておきます。
Brand: RioRand
1. Mechanical Data:
1).Flexible Angle : up to 20 degree
2).Back Sheet: fiberglass (PCB)
3).J-Box: IP 67 rated
4).Thickness of ETFE: 0.025mm
5).Thickness of solar panel: 2.5mm or 3mm
6).Cables/Connector: 1.5meters, 2*2.5mm2 cable with MC4 connectors
7).Type of Solar Cells: Sunpower back contact cells
8).Eyelets: 4pcs in the corners
9). By pass diode: 2pcs (10A for each )
2. Electrical Data:
1).Peak Power(Pmax): 100W
2).Maximum Power Voltage (Vmp): 17.6V
3).Maximum Power Current (Imp): 5.68A
4).Open Circuit Voltage (Voc): 20.77V
5).Short Circuit Current (Isc): 6.23A
6).Maximum System Voltage: DC 500V
7).Cell Efficiency: 22.5%
8).Power Tolerance: ±3%
9).Number of Cells: 32pcs
10).Operating Temperature: -20℃~+50℃
11).Storage Temperature: -20℃~+30℃
12).Temperature Coefficients of Isc(%): +0.09%/℃
13).Temperature Coefficients of Pmax(%): -0.37%/℃
14).Temperature Coefficients of Voc(%): -0.34%/℃
(Test Condition: AM=1.5，E=1000W/㎡ ，Tc=25°C)
3. Flexible Solar Panel Size&Packing Information:
1).Solar Panel Size (1pc): 1100*570*2.5mm
2).Packing Size(1pc): 1200*602*42mm
以上、ソーラーパネル搭載のレポートでした。
【初めてのソーラーパネル】
ソーラーパネルの購入は検討も含めて今回が初めてで、何の知識もないところからネットでググリながらここまでたどり着いたのですが、どのくらいのサイズで、何ワット出力するのか、出力電圧はみな同じなのか、などなど、試行錯誤もありましたが疑問をひとつずつつぶしてきました。
なお、情報は自分がネットで調べたものであることと、もっぱら大雑把な性格であることから、間違いも多くあるかもしれませんので、その際はご了承ください。
【サイズと出力】
まず、ソーラーパネルの選択に際して、どのくらいのサイズでどのくらいの出力が可能なのかを調べたところ、 縦1100mm、横570mm程度なので車の屋根に搭載が可能だという条件から１００W程度のパネルが手ごろなのだとわかりました。
この際、似たようなサイズなら出力電力数の多いものが良いだろうと思っていましたが、うちのトゥーランのバッテリー電源１２Vに合ったものでないといけないということがわかりました。というのもネットでは家用のソーラー発電用パネルなどもあって出力電圧が違うものもあるのです。１２V車用は１８V表示のものを選んでおけば大丈夫なと思います。ちなみに自分が購入したパネルは最大電圧17.6V（セル数３２枚）となっています。
【ハードタイプとフレキシブルタイプ】
それから、１００Wのパネルでもハードタイプとフレキシブルタイプがあることがわかりました。ハードタイプはネットで調べると１万円台前半で出ていましたが、フレキシブルタイプは３万円台で高価です。
自分にとってメリットは、フレキシブルタイプは軽いということです。ハードタイプは１０kg程度で、フレキシブルタイプは２kg程度なので、常時乗せないのでしょっちゅう積み下ろしがあることを考えて、フレキシブルタイプを選択しました。。
「Amazon USの写真を無断拝借しました」
実際にはフレキシブルといってもセミフレキシブルタイプで曲げ角度は２０度までとなっています。ぐるぐる巻けるタイプもありましたが、私にとってはそこまでは不要で、なおかつ、かなり高価でした。
【変換効率】
あと、ソーラーパネルの選択基準として、変換効率があります。実際にはわかりませんが、変換効率を謳ったものが比較的価格が高かったように思います。
購入したパネルは、変換効率２２．５％（お借りした写真では２１．５％となっていますね。）でSunpower back contact cellsを使っているとのことです。
【バイパスダイオード】
それから、このバイパスダイオードというのがもうひとつの差別化のようです。これが付いているとソーラーの一部が日陰に入った時に、この仕組みが無いものは出力が止まってしまいますが、バイパスダイオードがあるものは日陰にかかった部分をバイパスして出力されるようです。
ちなみに購入したものは２回路に分かれるものでした。（分割数が多いほうが部分日陰に入った時のロスは減るのかと思いますが、同時にダイオードを通ることによるロスがあるのかとも思います。）
【その他】
それから、取り付けを考えた時に固定用の穴が付いているというもの購入ポイントとしました。
「Amazon USの写真を無断拝借しました」
この時点で、車載には既に持っていたスーリーのキャリアを使おうと考えていて、この製品はコーナーの４箇所にステンレス製はと目が付いていて固定できると思い選びました。
ちなみに購入したショップは上記スペックを満たして当時最安値だったAmazon USでした。
【その他の機器】
実はソーラーパネルを載せただけでは冷蔵庫へ電源供給できなくって、下記の機器が必要です。
【サブバッテリー】
ソーラーパネルから出力された電気をそのまま車のバッテリーに充電するということもあるのかもしれませんが、一般には別にバッテリーを用意してそこにつなぎます。
自分の購入したバッテリーは12V 50Ahのシールドバッテリーというものです。１万円台前半でした。
バッテリーではキャンピングカー用に使用されてることの多いディープサイクル サブバッテリーというものの方が放電時ぎりぎりまで出力電圧を保ってくれて良いそうです。ただし、高い充電電圧が求められることと、重量が半端なく重いのがデメリットです。
【チャージコントローラー】
上ではソーラーパネルから出てきた線をバッテリーにつなぐように言いましたが、このチャージコントローラーを通して接続します。この機器の機能は、バッテリーへの過充電・過放電防止やソーラーパネルの保護などがあるそうです。
自分が購入したのは、Amazon JPで下記製品です。メーカーリンクがありませんでしたので写真を貼ります。
「Amazon JPの写真を無断拝借しました」
【アイソレーター】
ソーラーパネルとバッテリーとチャージコントローラーがあればとりあえずソーラーパネルから充電して使う運用ができるようになります。アイソレーターはこれに加えて車のバッテリーと発電機を利用するために接続します。
製品としては、セルスターのIS-330といのがよく紹介されていて自分も購入しましたが、、、
アイソレーターというものは、特にソーラーパネルを使う時に使用するということではなく、ソーラーパネル無しでも車にサブバッテリーだけを追加してバッテリー電源を強化する目的の時に使用するものです。
実は今回ソーラーパネル取り付けの説明をしていますが、最初はこのアイソレーターとサブバッテリーだけで冷蔵庫への対応をしようと考えていまして、サブバッテリーとIS-330を購入して試験運転していましたが、サブバッテリーの電圧は下がる一方でなかなか充電されませんでした。
どうも切り替えに使用しているダイオードの電圧降下分があるため走行中でもバッテリー満充電になる前に充電が止まってしまうためだそうです。
そんな失敗の理由があって、アイソレータを別の製品にしてソーラーパネルを含めた導入に傾いていきました。
交換（といっても開けてしまったので返品できたわけではありません）したアイソレーターは「ナビック SJ202 走行充電器」です。この製品は、メインバッテリー、サブバッテリー、ソーラーパネルへの接続を想定されたものでメイン・サブの電圧状態だけでなくソーラーパネルの状態も監視して充電してくれます。
IS-330との正確な比較はソーラーパネルと同時に導入したのでできていませんが、問題なく充電できている印象です。
まっ、その代わり価格も大きく違います。
「ナビックの製品写真を無断拝借しました」
【配線図】
以上の機器を下記のように接続して運用しています。バッテリーは５０Ahなので、冷蔵庫の消費電力が80Wとして4時間程度の容量だそうですが、ソーラーパネルからの最大１００Wの補助とあいまってバッテリーがキャンプ中になくなってしまうことには至っていません。
【取り付け】
車への取り付けですが、先に説明したとおり、ソーラーパネルはスーリーのキャリアバーにはと目穴部分4箇所でねじ止めしてあります。
※無理すれば２面載せられそうですが、左半面はカヤックを載せることがあるので開けてあります。
最初はそれだけで走行テストをしましたが、カーボンファイバーとソーラーセルで２．５ｍｍということもあって、腰がないため長辺部分がたわんでしまいました。
そこで、ホームセンターでアルミの板（階段用のコーナーに止めるＬ時パネル）を買ってきて耐水性のある両面テープで貼り付けた上にキャリアバーにねじ止めしました。あとは前面にキャリアバーとの隙間が２ｍｍｓ程度あって風切音がするので隙間テープをはりました。
配線はリアドアから引き込んでいます。
ちょうど付属のケーブル径が隙間より細かったのでそのまま這わせて下記のようにそのまま跨たがせています。しばらくつけっぱなしの時には時々位置をかえてゴムにあとが残らないようにしています。
引き込んだところにコネクターが丁度きました。
バッテリーや機器は運転席後ろの床においてあります。
ここは、キャンプ時にはリアシートを立てるので下に隠れてしまいます。
上記説明のない左下の銀色のボックスは１２ＶＤＣ－＞１００ＶＡＣのインバーターです。
使わない時にはソーラーパネルをコネクターからはずして物置にしまいます。その他の機器については現在積みっぱなしですが、車のバッテリーとの接続部分をコネクター式に変えればすべてはずしてしまうことも可能です。
最後にソーラーパネルのスペックを張っておきます。
Brand: RioRand
1. Mechanical Data:
1).Flexible Angle : up to 20 degree
2).Back Sheet: fiberglass (PCB)
3).J-Box: IP 67 rated
4).Thickness of ETFE: 0.025mm
5).Thickness of solar panel: 2.5mm or 3mm
6).Cables/Connector: 1.5meters, 2*2.5mm2 cable with MC4 connectors
7).Type of Solar Cells: Sunpower back contact cells
8).Eyelets: 4pcs in the corners
9). By pass diode: 2pcs (10A for each )
2. Electrical Data:
1).Peak Power(Pmax): 100W
2).Maximum Power Voltage (Vmp): 17.6V
3).Maximum Power Current (Imp): 5.68A
4).Open Circuit Voltage (Voc): 20.77V
5).Short Circuit Current (Isc): 6.23A
6).Maximum System Voltage: DC 500V
7).Cell Efficiency: 22.5%
8).Power Tolerance: ±3%
9).Number of Cells: 32pcs
10).Operating Temperature: -20℃~+50℃
11).Storage Temperature: -20℃~+30℃
12).Temperature Coefficients of Isc(%): +0.09%/℃
13).Temperature Coefficients of Pmax(%): -0.37%/℃
14).Temperature Coefficients of Voc(%): -0.34%/℃
(Test Condition: AM=1.5，E=1000W/㎡ ，Tc=25°C)
3. Flexible Solar Panel Size&Packing Information:
1).Solar Panel Size (1pc): 1100*570*2.5mm
2).Packing Size(1pc): 1200*602*42mm
以上、ソーラーパネル搭載のレポートでした。
