快適電化への挑戦

このページでは快適電化生活を追及していきます。

キャンピングカーで電気製品を快適に使用していくための飽くなき挑戦、ノウハウを掲載していきます。
究極は発電機とルーフエアコン・・・・・、でも国産車でこれを求めることは無謀なのかもしれません。

冷風機の取付け
私の冷風機はSANYO の SAD−124 
冷風能力は60Hzで 1.16kW です。
除湿機ではなく冷風機であればメーカーはどこであっても似たようなものです。
コンプレッサー内臓の冷風機はおよそ1kW程度の冷風能力です。
ウインドエアコンが1.6kW程度ですから約6〜7割程度とお考え下さい。
なお、冷風機の場合、排熱ダクトだけで排気していると、室内の空気を使って排熱しますので常に換気冷房となり、あまり温度が下がりません。
ウインドエアコンのように外気を使って排熱を外に出すようにして下さい。
そのためには排気ダクト以外に吸気ダクトも必要となります。
冷風機の本来の使い方からは外れますが、吸気ダクトで外気を導入する工夫が必要です。なおメーカーでは吸気ダクトなどは設定されていません。
さらに、吸排気が干渉しないようにセパレート化が必要です。
吸気が下部で排気が上側なので一旦車外に出してしまえば温度差による比重で吸排気は自然に分離されます。
私はこの吸排気ダクト枠を木製合板で自作しました。
メーカーの排熱ダクトは裏面のスペースがかなり必要となりますので使っていません。
このように内気循環冷房にすると本来の冷房能力をフルに活用できます。換気はルーフダクトを活用しています。
(画像にロールオーバー効果あり)
インバーター

電気製品を快適に使用するためにはAC100V電源が必要です。AC電源を得るためには外部電源、発電機、インバータがありますが、前の2者は使用する場所と時間帯に制約を受けますがインバータならバッテリーの容量範囲内でいつでも使用が出来ます。インバーターとは直流12Vを交流100Vに変換する装置のことです。
使用できる電力が大きいほど高価になりますが、インバーターを使う上で注意が必要な点は、使用する家電機器の定格消費電力の値だけで判断することが出来ないことです。通常家電機器に表示されている値は、安定した動作領域での電力値です。
 始動時にはこれを超える電力が必要となるものもあります。(代表例はエアコンや電子レンジです)
 もうひとつは、インバーターの発生する波形性能です。高価なインバーターはきれいな交流サイン波を出力しますが、安価なもののなかには三角波であったり、矩形波であったりするものもあります。
 使用する家電機器がきれいな交流波を必要としないものであれば、どんなインバーターでも使用可能ですが中にはきれいなサイン波でないと動作しない家電機器もあるようです。
 これについては、実際に使用してみないことには判りません。
もうひとつ注意点としてインバータは2台並列しての使用はできません。もちろん外部電源とも接続すると焼損の危険がありますので、AC回路は別々にするかあるいはスイッチ等で切替して完全分離が必要です。

 インバーターの出力Wによって、主に使用できる家電機器が限定されてくると思います。 私は100W、600W、1200Wの3台のインバータを用途に合わせて使用しています。
 通常、100Wと600WのインバーターをSW切り替えして使用していますが、極力100Wを使うよう にしています。私の600Wは常時冷却ファンが動作して多少効率が悪いように思います。また就寝時では動作音も気になります。
 私が100Wで使っているものとしては、携帯充電器、ビデオカメラ充電器、電気かみそり、テレビゲーム、ノートパソコン、扇風機、電気毛布、ペット用ヒーター、電気ドリル、半田ごてなど 600Wで使っているものとしては、ドライヤー、小型脱水機です。なお、1200Wは電子レンジ専用です。 
サブバッテリーの増設
キャンピングカーにはメイン(車載)バッテリー以外にサブバッテリーが乗っています。
メインバッテリーは車を動かす為だけに使用し、サブバッテリーはキャビンで使う電気製品(照明、水道、テレビ、換気扇等)にのみ使用します。これは電気製品を使いすぎて、サブバッテイリーを消耗しても車のエンジン始動には影響を与えないようにする為です。
ここで、サブバッテリーの容量ですが、1台が80AHとすると単純計算では80Aで1時間使えることになるのですが、能力半分とすると40Aで1時間程度となります。電流と電圧の積が電力ですので40A×12V=480Wが1時間となり、
    10時間持たせるためには48W一定が限度(12V電流では4A程度)
    20時間持たせるためには24W一定が限度(12V電流では2A程度)
テレビデオは約75Wですから、それだけの消費であっても5時間程度です。
ちなみに一気に大電流を必要とする1000Wの電子レンジでは実質15分と持たないと思います。
電気製品をより多く使うためにはバッテリーのダブル化が必要なのですが、この時注意する点がいくつかあります。
まず、2台のバッテリーのメーカー、型式を同じものにすることが絶対条件で、出来れば製造年月日も近いものにすることです。これを実施しないと弱いバッテリーに足を引っ張られ、バッテリーが早く劣化することになります。
次に充電電流が倍になるため、車のオルタネータ(ダイナモ)の容量が大きいこと。設計段階から私の車のオルタは60Aに変更されています。小容量のオルタの場合、最悪オルタの焼損に発展します。小さなオルタで走行充電する場合は、片方のサブバッテリーを切り離すことが出来るようにスイッチを設ける等の対策が必要です。
私は、サブバッテリーがまったくの空っぽになった場合に備えて、各々のサブバッテリーのマイナス側にスイッチを設けてあります。一個ずつ順番に充電すればオルタへの負担も軽減できます。
バッテリーの充電
サブバッテリーを充電する場合、その充電方法からいくつかに分類できます。
@走行充電
  名の通り、車の走行中にオルタネータにより充電させます。通常メインバッテリーと直結させますが、その接続リード線の抵抗損失等が大きく、私の車では12.7V以上には充電しないようです。
  この程度の電圧なら、いくら長時間充電を実施しても大丈夫なのですが、反面いつまでたっても満充電には出来ません。
A均等充電
  一定電圧を10時間程度加えることにより、セル間のバラツキを無くすことを目的に実施します。
  通常の12Vバッテリーの場合、13.2V〜14V程度で充電しますが充電電流は10時間で満充電になる8A以下です。捕充電の場合は2〜3A程度で10時間以内がお勧めです。なお、長時間これを実施すると過充電になりますのでタイマー等で自動停止させることが必要です。
B急速充電
  空になったバッテリーを大電流によって活性化させる為に実施します。
  急速充電する為には、30A以上の充電器が必要で、電流監視の為には相応の電流計も必要になります。
  20〜30A程度の電流で充電しますので、充電時間は長くても1時間以内です。
  長時間充電は厳禁であり、お勧めは20〜30分程度実施したら、均等充電に切り替えることです。
C浮動充電
  充電器と負荷を常に接続した状態で長期に充電することを言い、バッテリーは充電と放電を繰り替えします。
  なお、充電器には電圧によってその出力を入り切りできる機能(例えば充電停止=13.5V以上、充電開始=13.0V以下)が必要で、負荷はその充電器の最大出力の半分以下にしておくことが必要です。
欠点としては、常に充電している為電気代が多少高額になることと充電器の劣化(電解コンデンサの容量抜け)が早くなることです。
(ただしどんな電解コンデンサでも約5年程度使うと取り替えが必要になります。)
Dソーラー充電
多少高額になりますが、50W程度のソーラー電源を使うといつも満充電を維持できます。ソーラーパネルを接続する場合には、必ず充電コントローラーを間に接続しておくことが大切です。直結すると50Wのソーラーでも過充電が起こります。

さて、どの方法が良いかですが、車の使用頻度とバッテリーの状態によって異なりますので一概には申せません。
私は、手間が少ないCの方法で負荷に冷蔵庫を接続して実施していますが、充電器の設定が難しく、もし設定を誤るとトラブルページにも記載しているように過充電になる場合がありますので注意が必要です。
H13.12現在で3年を経過しましたが、いまのところ問題は出ていません。
無難な方法はAの方法で充電器にタイマーを接続して実施することです。
ただ、バッテリーは負荷がつながっていなくても少しずつ放電していきます。放電したまま放置すると劣化を一層早めますので、電圧監視を怠らずに常に満充電になっているように定期的に捕充電することが大切です。

バッテリープロテクタが動作するほど、放電させた場合は早急に@またはAの方法で充電して下さい。なお、もっと空になったデュープサイクルバッテリーはBの方法を取らないと初期充電ができない場合があります。

参考にバッテリーの無負荷時電圧と充電状態は次のとおりです。
(無負荷時電圧とは、負荷電流を流さずに測定したバッテリー端子電圧です)
   12.7V=100%
   12.4V= 75%
   12.2V= 50%
   12.0V= 25%
   11.9V=  0%
外部電源NFB
ZILの外部電源NFBは当初10Aでしたが、これだと電子レンジを使うとNFBが切れる可能性があります。
そこで、15Aのものに変更しました。外部電源の引き込みソケットは15A仕様ですし、ソケットからNFBまでも1.25sqの電線が使われていますので問題は無いと思い決断しました。メーカーの保証はないので自己責任での改造です。
NFBの横にはリアヒーターのファンスイッチがありましたが、使いにくいので移設しました。外した後に『外部電源とインバータの切替スイッチ15A用』を付けてあります。
電圧計・電流計

サブバッテリーの使用状態を適切にする為には、電圧と電流を常に監視することから始まります。
電圧計は10〜15Vが測定できるものが必要であり測定場所はバッテリーの端子で行います。負荷側に接続したり、充電器の近くで測定したりするとそれはバッテリー電圧を測っていませんので注意して下さい。極端な場合無負荷でバッテリーだけの電圧が測定できるようにしておくことも必要です。
この電圧計はIN/OUT温度計が付いていますので、室内の温度とボイラーの湯温を表示できるようにしています。
電流計は30A程度が測定できるものが必要です。しかもバッテリーの端子に近いところで測定する必要があります。私の電流計では負荷電流を測定することに重点を置いていますので充電時には逆方向に振りきれていますので電流値は判りません。+と−の両振れする電流計が最適なのですが、入手困難なようです。


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