パノラマ科学館  我が家のミニ・ソーラー発電システム

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    [4.11] 製作編 : 車でバッテリー充電
 目次 [1]構想編  [2]システム設計編  [3]特性測定編  [4] 製作編  [5]技術情報編 [ 7]参考情報編  [9]その他
 


 1 はじめに

  長期間キャンプしながら旅をすることがある。 長いときは4週間、3〜4日間は年に数回ある。
  照明や携帯電話、電池の充電に、自宅で充電した携帯バッテリー 8Ah 2台で対応してきた。
  バッテリー容量を気にしながら必要最小限に使用するよう心がけてきた。

  今後、出先でも10インチ程度のテレビを見たり、照明も明るくしたいがバッテリー容量を気にしなくても済むようにしたい。 そのため、移動時に車からバッテリー充電する装置を作ろうと計画している。

 2 予備実験と常数算出

  予備実験としては、既に [3. 3] 車のバッテリー電圧測定 でエンジン動作時のバッテリー電圧を測定している。
 これによると アイドリング時 13.2V、 走行時( 1500min-1 以上 ) では 13.5V 一定
 というデータを得ている。
  バッテリー端子電圧は、[5.1]  バッテリー特性 から 満充電時 13.7V、放電終止電圧 11.4Vである。
  これから、満充電までは出来ないが、13.5Vのトリクル充電レベルまで、
 電流制限抵抗だけで充電できることがわかる。

  抵抗値の計算。

  R = E / I
    = ( 13.5−11.4 )/ 4
    = 2.1 / 4
    = 0.5 Ω

  抵抗の損失電力 Pは

  P = I ^2 x R
    = 4 ^2 x 0.5
    = 8 W

  これでは、使用する抵抗の電力を30W以上の大型の物になるので対策したい。

 対策法 1) 最大充電電流を 4 → 1A程度に低減する。 結果抵抗の必要電力は1/4 ; 10W程度になる。

        しかし、これでは バッテリーの放電が少ない場合の充電電流は少なく、長時間の充電が必要になる。
        車の走行時のみ充電することから充電能力不足。

 対策法 2) 電源電圧を16V程度に上げ、12V充電回路で充電。

       1.1) インバータでAC100Vにし、スイッチングアダプタで DC16Vを作る。

       1.2) 車の12Vに、絶縁型4Vレギュレータを直列接続し DC16Vを作る。

       1.3) 車の12Vをステップアップ・スイッチングレギュレータでDC16Vを作る。

  最も理想的な充電が出来るが、回路が複雑になり形状も大きくなる。

 対策法 3) 電流制限抵抗を段階的に変化し、充電状況に従って電流を大きく切り換えられるようにする。


 3 実施

 本機能は DIYのページNo.28 ポータブル電源の製作で実施した  [ こちらから ]
 4 感想

 ・ ポータブル電源での使用感は、バッテリーへの充電能力が不十分で、満充電に達しない。
  今後は採用しない方式となった。
 


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