僅か4Wの緊急充電システム！

【緊急時に備えるミニ太陽光発電システム】

停電になっても、これさえあればもう大丈夫。

今回紹介するミニミニ太陽光発電システムにかかった費用は、なんと1380円＋他手持ち部品。
自分で作れば1500円も掛からないと言う恐ろしい低価格です。

これは、蓄電だけ（貯める）の金額です。

電気を消費するときには、また別に費用が掛かります。
なんて言うと・・・
『最初だけ安くしておいて、後になったらとんでもない金額を言われそうだぞ！』
心配しないでください。
僕はぼったくり業者ではありません(笑）

目的によって掛かる費用が違いますから、こちらは改めてご紹介します。
緊急時限定で考えるなら。プラス2000円程度の内容になると思います。





それでは、1500円以下で作ってしまった、緊急用電源システム作り蓄電編の始まり始まりです。

基本的に必要なモノ（お金のかかる部分）は、3つ

①４Ｗのミニソーラーモジュール（京セラ製)1300円
②ＤＣジャック　80円
③蓄電用バッテリー（自動車用12V） 0円

その他、ネジや電線を少し使います。
何もないと購入することになりますが、それほどでは無いので省略します。

しめて、今回掛かった費用が総額1380円となりました。

①②の部品はネットで購入することが出来ます。
しかし送ってもらう場合、送料や代引き手数料が別途800円ほど掛かります。ご注意ください。

バッテリーは、費用をかけないように廃棄直前のモノを使っています。

こちらは知り合いの車屋さんから頂いてきました。

カーディーラーでも、廃棄バッテリーを譲ってくれることがあります。ふだんから仲良くしておくと、こんな時に助かります。

どうしても入手が難しい場合は購入することになりますが、ネットで買うと新品でも送料込みで3000円以下です。

このいただき物の廃棄バッテリーは【40B-19L】という規格のモノです。

一般的な車に使われていたバッテリーですが、最初の40がこのバッテリーのグレードを意味します。

僕の愛車フィットに使われるバッテリーは、【34B-17L】です。頭の数字が34ですから、このバッテリーよりグレードが低いことになります。

ただし、バッテリーの総容量はいずれも同じ28Ah（アンペア・アワー）です。

それから妻の車N-BOXのバッテリーは、軽自動車なのにフィットよりグレードの高いモノが標準で付いています。信号待ちの度に車のエンジンがストップしてしまう車だからです。止まる度にセルモーターの回る車はそれだけ電気を必要とするわけですね。

そんなところを目安にバッテリーを用意して貰えたら良いのかな？と思います。

費用を抑えるために、廃棄バッテリーを使います。

こんなことに使わなければ捨ててしまうバッテリーです。

タダとはいえ、安全に楽しく使うためには、これが使えるバッテリーなのかどうか見極める力も必要です。

【使えるバッテリーを見極めるポイント】

一般的には、エンジンの掛かり難くなったバッテリーを新品に交換して、それを廃棄します。

車屋さんの裏庭などで数か月も放置されたものは使えません。

出来ればテスターでバッテリーの電圧をチェックすることをお勧めします。電圧が１１Ｖ以下にまで落ちているのもは、使えないと思ってください。廃棄バッテリーがすべて使えるわけではありません。

「テスターってなに？そんなの知らないよ！」と言う方。

これから自家発電を考えるなら、テスターくらいは用意しておきましょう。直流電圧が測定出来て直流電流も10A迄測れるものでも、ネットなら1000円で購入できます。ホームセンターでは3000円くらいでしょうか。

開放型の自動車用バッテリーの場合、必ずバッテリー液の量をチェックしておきましょう。補充液は100円くらいですね。ホームセンターやガソリンスタンドなどにもあります。

バッテリー液の量と電圧のチェックは、新品のバッテリーでも必要なことです。

必ず準備して下さい。

それでは、ミニソーラーモジュールと蓄電池（自動車用バッテリー）を接続しましょう。

今回紹介したソーラーモジュールは、初めから3mのコードとご覧のDCプラグが付いています。

パネルが自立出来る様、折りたたみのスタンド付きです。

一番のお薦めポイントです。

軒先から少し離れた（3m以内)日当たりの良いところにミニソーラーモジュールを南に向けて立てておきます。風や犬・猫に倒されないよう折りたたみスタンドに重しを乗せて置くと良いかもしれません。

３ｍほどあるコードを、軒下迄引き込んでおきましょう。

先端は写真のようにＤＣプラグが付いています。覚えておいて下さい。

バッテリーに電線を取り付けるための加工をします。

これは、出来るだけお金を掛けない工夫です。正しい？接続方法は後で紹介します。

ステンレスネジ（錆びにくい）の頭にドライバーを掛け、手でドライバーの頭を叩きます。

バッテリーの電極は柔らかい金属・鉛で出来ています。ドライバーを手で叩くだけで、簡単にへこんでしまいます。半分ほどねじ込んだところで、一旦ネジを外します。

ネジに沿って鉛が浮き出ています。これをむしり取らないと、最後までねじ込む前にネジの頭が切れてしまいます。

インパクトドライバーを使うとより簡単ですが、ブチ切れるのもあっと言う間です。

慎重にねじ込みを繰り返しましょう。

ハイ！終了です。

では、お金を掛けた正しい取り付け方です。

「バッテリーターミナル」という名前の部品です。

バッテリーは丸い形の電極ですから、電線の接続には専用の部品が必要です。

プラスとマイナスセット（大きさが違う）でホームセンターやカーショップで売られています。

近くのホームセンターで確認したところ、setで500円程度でした。

車の解体屋さんに行けば簡単に見つけられそうです。

「バッテリーターミナル」は、2種類のサイズがあります。バッテリーの大きさによって電極の太さが違います。必ずサイズの有ったモノを選んでください。解らないときは店員さんに尋ねましょう。

これで、出力側・発電機側と受け側・蓄電池側の準備が出来ました。

【2つを繋ぐには】

基本的には、ハンダ付け無しで接続したいと思います。

でも、電線の皮を剥くためにニッパーの使い方くらいは練習したいものです。

スクリュー端子台が付いたDCジャックです。1個80円です。

赤と黒、プラスとマイナスを電線の皮を剥き端子台にねじ止めします。

ソーラーモジュール側にオスのコネクタが付いていました。これと接続するためにメスのコネクタを付けるわけです。

バッテリー側ですが、いきなりカシメ金具が付いていたりしました。

こんな感じで固定するわけですが、もっと単純な固定方法もあります。

次の写真をご覧ください。

ネジ部に巻き付ける様に電線を固定する方法もアリかと思います。

この電線は、インターホンケーブルです。ホームセンターなどで購入できます。

普通の電線はヨリ線と言って、細い電線を数十本束ねています。このインターホンケーブルは単線。つまり一本の銅線です。カッターナイフで被覆部分に傷を付けると簡単に皮を剥くことが出来ます。一本なので、ネジに巻き付けるのも簡単ですね。パッと見には線が細く、こんなので大丈夫かな？と少し不安になりますが、そんなことはありません。0.65mmの太さなので、全く問題ありません。

と言うことで、ヨリ線の赤黒（0.75sq)またはインターホンケーブルを使って接続をします。

最後にコネクタを接続したら完成ですね。

ソーラ―モジュールから3mの電線が伸びているので、家から少し離れたところでも、設置が出来ます。日の当たる場所におきましょう。

モジュールは、雨が当たっても大丈夫です。水の中にドップリ浸けることをしない限りは問題ありません。

バッテリーは、軒下などにおいて置きます。

軽トラックや中・大型トラックのバッテリーを見たことがありますか？

雨が直接あたるような所に設置されています。良く見るとわかりますが、プラス側の端子にカバーが付いているだけです。

つまり濡れてもさほど問題は無いと言うことです。

とは言え、漏電しないように何か乗せて置くくらいは必要かと思います。

家の中に置いて置く。またはケースの中に入れて置く。そんなことはお薦めできません。

ナゼ開放型のバッテリーと言うのか？

自動車用のバッテリー（開放型）は使用している内にバッテリー液が少なくなっていきます。

つまり蒸発しているのです。

充電中は水素ガスが発生しす。それが放出されます。放出される水素量は、自然界に存在する量に影響を与えることはありません。ご心配なく。

バッテリーの電解液は希硫酸です。こぼしてしまったりすると、大変なことになります。

バッテリーを密閉容器に入れたりたり、家の中に置くことは、危険な行為です。

決して雑に扱うわけではありません。

簡易的に雨除けの屋根を乗せる程度（僕はバケツをひっくり返しています）に留めておきましょう。良かれと思って密閉容器に入れるのは絶対にダメです。

ですから、家の中に入れておくなんて絶対に遣ってはいけないことです。

リスクを回避するためには必ず守らなければならないルールです。

Ｑ、「ソーラーモジュールとバッテリーを直接つないで大丈夫なの？」

そんなことを聞いてくる人がいます。

バッテリーが一杯になっても発電は続いている・・・そんなことしたらバッテリーは過充電。

危なくないのでしょうか？

A、直接つなぐためには、大きく分けて2つの条件があります。

　　

　　①発電量が、蓄電能力（バッテリー容量）の1/１００以下であること。

　　②バッテリーのメンテナンスができていること。　

①について考えてみます。

使用するパネルの仕様です。

　　　１、最大出力：４Ｗ

　　　２、解放電圧：２１．６Ｖ

　　　３、短絡電流：０．２４Ａ

　　　４、最大動作電圧：１８．０Ｖ

　　　５、最大動作電流：０．２２Ａ

簡単な見方を説明します。　

　　　最大出力(W)は、電圧(Ｖ)×電流(A)で求められます。

      まず、ここを押さえておきましょう。

次に、解放電圧・短絡電流ですが、バッテリーという負荷に接続するのでここでは省きます。

4番目の最大動作電圧ですが、バッテリーに充電するときは大事な部分ですね。この電圧がバッテリー電圧以下であったり、バッテリー電圧よりホンの少しだけ高いのでは、充電されません。

借りに、電圧＝水位と考えます。

１２mの水位が有ると、それ以上の高さが無いと水は流れ込みません。つまり電位差（電圧）とは水の高さみたいなもんです。

ホンの少しでも水位が高ければ、ちょろちょろの水も流れそうです。

１２mの高さが有るタンクに蓋があると考えます。その場合、蓋を開けないとタンクに水を入れることは出来ません。これが、蓄電池の電圧＋アルファ電圧の考えです。

その蓋を押し上げるためには、少しだけエネルギーが必要です。

そのために、余分な電圧が必要だと考えてみましょう。

【反対に、発生する電圧が、高過ぎた場合はどうでしょうか？】

これも、水に置き換えて考えて見ると、簡単に答が出ます。

栃木県日光には、華厳の滝が有ります。大きな水瓶、中禅寺湖から落ちる様は、壮大です。

落差のある滝下には、川底を深くえぐりとられた滝壺が有ります。

電気もこれと一緒です。

バッテリーは高い電圧に叩かれ続けると、最後にはパンクしてしまいます。

充電するためには電位差が必要ですが、高すぎるのもバッテリーにダメージを与えてしまうと言うことです。

ここに表記されている数字は18Vです。12Vのバッテリーに充電するためには十分な電圧です。

バッテリーに充電を続けると、次第に電圧があがっていきます。その電圧と蓋を押し上げるだけの少しの電圧をプラスして、最低でも１３〜１４Ｖ程度の電圧はないといけません。

そして、この時流れる電流（水で言えば水流・水量）が5番目にある最大動作電流になります。

最大で０．２２Aの電流が充電されると言うことです。

再び、最大出力を求めてみましょう。

最大出力は、電圧(Ｖ)×電流(A)で求められます。

　　　最大動作電圧：１８．０Ｖ×最大動作電流：０．２２Ａ＝３．９６Ｗ

となり、最大出力：４Ｗとなります。

しかしここで、問題があります。

最大動作電圧の１８．０Ｖはバッテリーへ流れ込むための落差です。

発電した電気を、12Vのバッテリーに蓄電します。

　　　　　

バッテリー電圧：１２．０Ｖ×最大動作電流：０．２２Ａ＝２．６４Ｗ

となりますから、このパネルで発電した電気の量は、２．６４Ｗになります。

減ってしまいましたが、仕方ありません。もしこのギャップを少なくしたい場合、蓄電池の電圧を上げる必要があります。

１５Ｖとか１６Ｖとかに出来ればエネルギーの損失も少なくなりますが、そんな蓄電池は有りません。だから現実には無理な話です。
このことからも、電圧は低すぎず、高すぎず、適度な電圧で充電することが、最も大切だとわかります。

再び①の問いに進みましょう。

①発電量が、蓄電能力（バッテリー容量）の1/１００以下であること。

このパネルの最大動作電流は０．２２Ａです。

つまりこの100倍の22Ahが蓄電池の容量なら良いことになります。

使用する蓄電池は【40B-19L】28Ahが容量ですから、この条件を満足していることになります。

バッテリーが満タンになっても、熱として自然消滅してくれる安全な発電量の目安です。

これを実証するために、丸2年間5W（最大0.28A)のパネルを何もせず【40B-19L】のバッテリーにつなぎ続けまし。そして、この間何の問題も発生しませんでした。

次に、バッテリーに直接接続するための2つ目の条件です。

②バッテリーのメンテナンスができていること。　

当たり前の話ですが、システムをきちんと作動させるためには、蓄電池の性能がきちんと守られている必要があります。

廃棄バッテリーでも新品のバッテリーでも、充電すれば電解液の量が減ってしまいます。

日頃のメンテナンスで電解液の水位を管理することは当たり前です。

電圧の管理と電解液のチェック、これだけは最低限の保守管理項目です。

もしこれが出来ないなら、保険を掛ける必要が有ります。

「バッテリー充電コントローラーです。」価格は1400円です。

これをソーラーモジュールとバッテリーの間に接続します。

バッテリーが一杯になったら、接続をカットするだけの簡単な構造です。

あくまでも保険です。

自然エネルギーの活用を目指すなら、日々の保守管理は絶対に必要です。

いざという時に使えるものを考えているのに、「面倒くさいから・・・」と言う言葉は存在しないものだと考えましょう。

それほど大変な保守管理では無い筈です。

それでも管理できない緊急用充電システムと言うなら、緊急時には全く役に立たないモノになってしまうでしょう。

最後に、部品がどこで買えるか紹介します。

僕がたまたま購入したお店で、紹介料等をいただいているわけではありません（笑）

その時々で、金額が変動することも考えられます。ご注文の際には、必ずご自身でご確認ください。

●４ｗのソーラーモジュール

　　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08244/

●スクリュー端子台付ＤＣジャック

　　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-08849/

●バッテリー

　　http://item.rakuten.co.jp/ainekusu/10000788/