【バッテリー上がり防止】車にソーラーパネルをDIY取り付けする方法

自動車用ソーラーパネルを設置するために必要なもの

まずはじめに、自動車用ソーラーパネルを設置するために必要なものについてお話していきます。

【必要なものその1】ソーラーパネル

自動車にソーラーパネルをDIY取り付け

自動車のバッテリー上がりを効果的に予防するためには、ソーラーパネルの選定が重要です。

ソーラパネルの選定方法について、選定ポイント別に説明していきます。

①発電量

ネットなどで、自動車用のソーラーパネルを探してみると、いろんな大きさのものがあると思います。

基本的な考え方として、ソーラーパネルは面積が大きくなると発電量が大きくなりますが、大きくなりすぎるとパネルの設置場所(車内が基本)に困ってしまいますし、逆にソーラーパネルが小さすぎると、バッテリー上がりを予防するだけの電気を発電できない可能性もあります。

では、「どうやって最適な大きさのソーラーパネルを選定すればいいのか?」ということについては、自動車の暗電流(エンジンOFFでも消費されている電流)と、バッテリーの自己放電の分をカバーできればOKという風に考えましょう。

暗電流とは自動車のエンジンOFFの状態で消費されている電流のことで、一般的な自動車で20~50mA程度(社外のセキュリティーパーツなどを取り付けると75mAなどになることもある)となっています。

実際の暗電流を計測するには、バッテリーのマイナス側ターミナルを外し、下記のような感じでテスターを割り込ませる形で接続すれば簡単に測定することができます。

自動車の暗電流をテスターで測定する

写真では見えにくいですが、私の車(エルグランド)の場合の暗電流は約30mAでした。

注意点としては、バッテリーターミナルを外すとカーナビなどのメモリーがリセットされてしまいますので、それが嫌な場合は上記の一般的な値を代用すればいいと思います。

次に、バッテリーの自己放電(自然放電)についてですが、自己放電とはバッテリーは何も接続されていないような状態においても、バッテリー内部で勝手に放電していってしまう現象のことをいいます。

自己放電の量は、バッテリーに充電されている電気のうち、一日あたり0.1~0.2%程度(近年主流のカルシウムバッテリーの場合、バッテリーの大きさや環境温度によって変動する)が消費されると言われています。

バッテリー容量の確認方法

例えば、バッテリーの容量が80Ah(バッテリーに記載されている5時間率の値、型番の前の2桁の数字のこと)の場合、自己放電の電流値(ざっくりとした換算値)は以下のようになります。

80[Ah] ÷ 5[h] × 0.002(自己放電率)[-]

=0.032[A]

=32[mA]

よって、先程テスターで測った暗電流(約30mA)と自己放電の電流換算値(32mA)を足し合わせると、62mAとなります。

このことを知った上で、62mAを発電することができるソーラーパネルを探してみると、結構小さめなものでもOKなように感じます。

ですが、暗電流や自己放電は24時間常に発生しているものに対して、ソーラーパネルは夜間の発電ができませんので、単純に一日の半分がソーラーパネルの発電可能時間としたら、ソーラーパネルに要求される発電電流は124mA(62mA×2、夜の分も昼間に発電しておくため)となります。

また、昼間の時間帯でも曇りや雨の日など気象状況や取付位置(車内)や取り付け角度などの影響によって実際のソーラーパネルの出力電流は、カタログ値の約1/4程度になってしまいます。

このことも考慮すると、ソーラーパネルに求められるカタログに記載の発電電流値は、496mA(126mA×4)ということになります。

よって、今回のケースであれば定格出力が約500mAぐらいのソーラーパネルがあれば、暗電流と自己放電による消費分をちょうどカバーできると判断することができます。

ちなみに、一般的な充電電流はバッテリー容量(今回の場合80Ah)の1/10の電流、つまり8A程度が目安とされています。

それに比べるとソーラーパネルの発電電流(250mA、0.025A)は定格充電電流の1/30程度となります。

また、平均すればソーラーパネルで発電された電気は暗電流と自己放電によってちょうど消費されることになりますので、ソーラーパネルによる発電で充電しすぎる(過充電になる)ということは考えにくく、この程度だとバッテリーへの充電し過ぎを防ぐための過充電防止回路を設置する必要はないと考えていいでしょう。

②逆電流防止ダイオード

ソーラーパネルは、単体だと日光が当たっている時は発電してくれますが、夜間などは逆に放電してしまうという性質があります。

ソーラーパネルを取り付けても、せっかく日中に充電した電気を夜間に放電してしまっては意味がありませんよね。

この夜間の放電を自動で止める(電流が逆に流れないように遮断する)役割を担うのがダイオードというパーツで、ソーラーパネルを購入する際に、ダイオードが内蔵されているかどうかを確認しておきましょう。

上記の①発電電流と②ダイオード内蔵のソーラーパネルをネットショップで探すと、2000~4000円程度の物が見つかると思います。

今回、私の車に搭載するのは以下のカタログ上の発電電流値が約500mAのソーラーパネルに決定しました。

自動車のバッテリー補充電のためのソーラーバッテリー(500mA)

出典)ALLPOWERS カーソーラーチャージャー 10W 18V 12V|Amazon

このような感じで、自動車に搭載するソーラーパネルの選定に関しては上記のようなステップで選定していくといいと思います。

【必要なものその2】ヒューズ電源

ソーラーパネルで発電した電気をバッテリーに充電するための一番簡単な接続方法は、ワニ口クリップをバッテリー端子に取り付けたり、シガープラグをシガーソケットに差し込んだりする配線方法です。

自動車用ソーラーパネルの付属品

ソーラーパネルには、それらの配線が付属していることが多いのですが、ワニグリクリップをバッテリーに取り付ける方法は、常時充電するには向きません(外れたりすること困る)し、シガープラグタイプを利用できるのは、イグニッションOFFでもシガーソケットが通電されている外国車に限定されます。

色々検討した結果、ソーラーパネルの配線(+側)をヒューズボックス内にあるエンジンOFFでも通電しているルームランプに、カー用品店などで売られている平型ヒューズ電源を取り付け、そこからバッテリーに電気を送ってやるのがいいのではないかと考えました。

ヒューズボックスの表

ソーラーパネルの配線をヒューズボックスに取り付け

今回使った平型ヒューズ電源は、同じ容量(10A)のものをホームセンターで500円ぐらいで購入しました。

ヒューズ電源の種類に注意

ちなみに、ヒューズ電源は同じ容量(10A)でも、ヒューズの形状によって標準タイプ(右)とミニタイプ(左、最近の車はこちらのタイプが多い)がありますので、注意してください。

【必要なものその3】クワ型端子セット

ソーラーパネルのマイナス側の配線は、車のボディなどの金属部分に取り付ける(ボルトと共締めする)必要があります。

車の金属部分にアースさせる

その際の配線加工に使うのがクワ型端子というもので、ホームセンターなどで200円ほどで購入することができます。

ソーラーパネルのアース線(マイナス)を加工するためのクワ型端子セット

【必要なものその4】ワイヤーステッカー

ソーラーパネルの配線を固定するために使ったワイヤーステッカー

ソーラーパネルの配線を固定するために必要なのが、ワイヤーステッカーと呼ばれるパーツです。

今回は、配線の固定だけではなく、ソーラーパネルの固定にも活用しました。

ソーラーパネルの固定に使ったワイヤーステッカー

ワイヤーステッカー(200円程度)はホームセンターなどで購入することができます。

【必要なものその5】結束バンド

タイラップで配線をまとめて固定

結束バンドは、ソーラーパネルの余った配線を束ねて固定する時に使いました。

【必要なものその6】ニッパー

配線加工するために必要なニッパー

ソーラーパネルの配線を切断したりする時にニッパーを使います。

100円均一などでも購入できますので、準備しておきましょう。

【必要なものその7】ドライバー(プラス、マイナス)

プラスドライバーは配線をアースの共締め固定する際に使う

プラスドライバーは、ソーラーバッテリーのマイナス側の配線をボルトに共締めする際に使います。

マイナスドライバーで配線を内装の隙間に押し込む

マイナスドライバーは、ソーラーパネルの配線を内装の隙間に押し込む際に使いました。

【必要なものその8】テスター(必要な場合のみ)

自動車の暗電流をテスターで測定する

車の暗電流を測定したり、ソーラーパネルの発電電流を測定したりする場合は、上記のようなテスターが必要となります。

ホームセンターに行けば、安いものだと1500円ぐらいで購入することができます。

稀に、電圧[V]しか計測できないタイプの物が売られていますが、電流[mA]も計測できるタイプのものを選びましょう。

次のページでは、具体的なソーラーパネルの設置方法についてお話していきます。




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