親電池として5年使用していた大型バイク(GPZ1100)用の鉛電池(FB16L-B 12V 19Ah(10hr) 4.9kg)が寿命になりました。自動車用に比べて軽く持ち運びが楽で、中小型バイク用より容量があり、良い買い物だったと思います。
新しい電池は安い自動車用にしました。しかし重いので、充電の為に車から下ろさなくても良いように、助手席に太陽電池を置いてみました。南が正面の青空駐車場で1週間かけて充電する目論見です。
太陽電池は、簡単に片付けられる大きさということで15Wを選んでみました。出力が足りるかは不明です。以下試算です。各値は適当なので当てにしないで下さい。
太陽電池の発電量:15W (12V鉛電池用)
充電損失を除く利用可能な発電量:15W / 1.15 = 13W (1)
日本の日照時間の平均:3.3h/日
1日あたりの実質発電量:13W x 3.3h/日 = 43Wh/日 (2)
1週間の発電量:43Wh/日 x 7日/週 = 301Wh/週
親鉛電池損失:301Wh x 0.8 = 241W
充電対象子電池容量:11.1V x 2.2Ah = 24.4Wh 0.19kg 128Wh/kg
(子電池充電器の効率と子電池使用容量は相殺とし考慮しない)
充電本数:241Wh / 24.4Wh = 9.9本/週
必要親鉛電池容量1:241Wh / 0.5(DOD,寿命800回) / 12V = 40Ah
必要親鉛電池容量2:241Wh / 0.8(DOD,寿命400回) / 12V = 25Ah
(DOD=Depth of Discharge)
選んだ親鉛電池:GST-38B19L 12V 28Ah(5hr) 336Wh 9kg 37Wh/kg
鉛電池使用容量:336Wh / 0.5(DOD) = 168 Wh
充電本数:168Wh / 24.4Wh = 6.9 本
飛行場では、3s2.2Ah x 2本、3s1Ah x 2本位しか充電しないので、鉛電池は2倍、太陽電池は3倍の余裕があることになります。
太陽電池と充電器は中国製です。日本製の約半額ですが、作りが雑で信頼性は低そうです。太陽電池には鉛電池に直接接続するためのクリップが付いています。次のURLに直接接続できる条件が書いてあります。
http://www.027ws.com/charge-controllers-standard-and-mppt-dc-dc-converters.html
鉛電池の1/60thの容量:12V x 28Ah / 60 = 5.6Wh < (2)
よって、私の条件では充電器が必要です。充電状況を定量的に見るため、少々高い液晶ディスプレイ付のWS-C2430を買いました。MPPT方式ではないので、充電効率は悪そうです。(2)の1.15はもっと悪いのかもしれません。
SOC(State of Charge)表示がありますが、もし満充電状態で50%と表示されたら、100%という意味だと書いてあります。温度補償用の温度センサが内蔵されているので、鉛電池のそばに設置しました。電源を入れた直後はSOC100%と表示されますが、暫くするとSOC57%になります。新品電池での設定電圧とSOCの表示の関係です。
放電終了電圧:充電終了電圧:現在電圧:温度:SOC
10.5V : 14.0V : 12.5V : 25C:57%
10.5V : 14.4V : 12.5V : 25C:51%
単純計算すると以下のようになりますが....
12.5V - 0.003V * 6Cell * (25C - 25) = 12.5V
(12.5V - 10.5V) / (14.0V - 10.5V) = 57%
(12.5V - 10.5V) / (14.4V - 10.5V) = 51%
バンドモニターの電圧計で鉛電池の端子電圧を測定すると12.6Vです。
充電終了電圧14.0Vで1週間放置したところ、梅雨で晴天が無かったこともあり、全く電圧が上がりません。他社の電圧固定式の充電器の電圧を見ると、密閉型14.0~3V、非密閉型14.1~8V程度です。そこで、14.4Vにしましたが、変化無しです。
夏の日光が全面にほぼ90度に当たると充電電流は1.0A、曇りだと充電電流は0.0Aです。一部影になるだけで、充電電流は0.0Aになります。駐車場放置での車内充電は、陰になることが多く、あまり充電できないかもしれません。
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