自作ソーラー発電 始めますフレキシブルソーラーパネル+ディープサイクルバッテリー+MPPTチャーコン+バッテリー充電器を買う

この春から、まだ経験していないことに挑戦していきます。まずは手始めとして自作ソーラー発電から。今までは住居を転々とするタイプの人間なのでモノを増やすことに抵抗があったのですが、部屋が広くなったのを機に前々から気になっていた自作ソーラー発電に手をだすことにしました。(これからも今住んでいる賃貸マンションに飽きたら他に引っ越していきます。)

自作といってもソーラーパネルやバッテリー・コントローラーをただ接続するだけなので特に難しいことは無いのですが、電気を扱うので注意して設置していきます。

今回は準備編ということで自作ソーラー発電に必要なソーラーパネルやバッテリー・バッテリー充電器、それとソーラー発電した電気をバッテリーに流したりストップしたりをコントロールするチャージコントローラーもそろえます。

あとは細かい材料のケーブルとかUSBポートなど。順に紹介していきます。

目次

自作ソーラー発電に必要なもの

ソーラー発電に必須なもの

ソーラーパネル 太陽光で発電するパネル
バッテリー 発電した電気を貯めておくもの
チャージコントローラー ソーラーで発電した電気を適正な電圧にしてバッテリーに送電する装置
ケーブル ソーラーからチャージコントローラーへ、チャージコントローラーからバッテリーをつなぐためのケーブル。

最低限これだけあればソーラー発電してバッテリーに電気を貯めることができます。貯めた電気を使うためには他にも必要になります。

あったほうがいいもの

電気を使うための小物 ケーブルや5V(USB)に変換するアダプタなどの細かいものが必要になります。
バッテリー充電器 バッテリーを満充電する装置
100Vインバーター 直流電流を100V交流に変換する装置

12Vのバッテリーを買いましたので、100Vに変換して使わないでそのまま12Vで使うか5Vに変換してUSB機器の電源として使います。こちらの細々としたモノも海外通販のほうが安い場合が多かったので紹介していきます。

バッテリー充電器も買いました。一応ディープサイクルバッテリーという何回も充電放電できるバッテリーですが、容量が無い状態が続くとバッテリーがヘタってくると思うので、連続雨の日などはバッテリー充電器で充電します。

100V 交流にするインバーターを導入するとコンセントにさせる機器を使えますが、今回は特に100V電源は使うつもりはないので、12V 直流の機器に接続して使うか5Vに変換してUSBで使うのみとします。

どちらにせよそれほど大容量のバッテリーではないので100Vの機器を使ったらバッテリーがすぐに無くなりそうなので実用的ではないですよね?

選んだソーラーパネルとチャージコントローラー

Banggoodからはソーラーパネルとチャージコントローラーの商品提供していただきました。ありがとうございます。

Banggood EPEVER MT50 + MPPT 12/24V 40A solar charge controller

EPEVERという中華ソーラーチャージコントローラー大手メーカーで初心者でも手軽に扱えそうなチャージコントローラー。

MPPT方式のチャージコントローラーで有線LANで接続するMT50リモートメーターのセットがやってきました。

1世代古いタイプのEPEVER MPPTの40Aタイプです。ソーラーパネル1枚では40Aも使わないと思いますが、今後パネルが増えていったら本領を発揮すると思うので40Aにしておきました。

コレのほかにチャージコントローラーをPCと接続するeLog01をebay.comで買いました。下の方で紹介します。

Banggood Elfeland SP-23 130W 18V Sun Power Semi Flexible Solar Panel

Elfeland SP-23 130W 18V Sun Power Semi Flexible Solar Panel

ソーラーパネルは部屋の中の窓に設置するのでなんでもいいのですが、軽くてフレキシブルタイプのパネルを選びました。

最大18Vの電圧で7Aくらいまでの電流を発電しますが、光があたる強弱で電圧・電流の値は変わるのでそれをチャージコントローラーがうまくコントロールしてくれて自動的に12Vに変換してバッテリーに流してくれる仕組みになっています。

Max130Wまで発電してくれるようですが、今回はベランダや屋上(賃貸マンションなので無理)ではなく、窓の中に設置するのでそれほどの発電は期待できそうになく、Maxで60Wほど発電できれば御の字だと思います。

1180x540cmの長さですが、実物を見ると思ったよりも小さかったのでもう少し大きめのパネルでもいけたかもしれない。

開閉しない窓がもう一つあるので次回もう一枚導入する場合はもっと大きいパネルを試してみます。

Banggood 3.5 FT Black MC4 10AWG MC4 Solar Stripping Cable Connector

3.5 FT Black MC4 10AWG MC4 Solar Stripping Cable Connector
7ドル弱で買いました。ソーラーパネルからチャージコントローラーに接続するのにそのままつなげますが、ソーラーパネルのプラグを切ってしまうのも後々使いづらくなりそうなので、間にこのケーブルを接続してチャージコントローラーと接続します。

ebay Epever eLOG01 For Tracer BN Tracer A MPPT Solar Controller With RS485 Port AE

Epever eLOG01 For Tracer BN Tracer A MPPT Solar Controller With RS485 Port AE

こちらはPC(Windows)とUSBでつなぐときに使うEPEVER MPPT専用のコントローラー。

だいぶ発売時期が古い機器のようでMini USB接続になってました・・・でも2400円ほどと安いので古くても問題ないです。

PCとつなげて専用ソフトを使うとチャージコントローラーを詳細に設定できるようです。

付属品としてLANケーブルとMiniUSBケーブルも入ってますので別途ケーブルは必要ないようです。ソーラーパネルを接続したらPCで設定してみます。

バッテリー・充電器など買ったもの

バッテリー充電器 OMEGA PRO OP-0007

OMEGA PRO OP-0007
OMEGAPRO OP-0007

オートメンテナンス機能あり

ソーラー発電できない雨や曇り続きの時にバッテリー容量がなくなってきたら充電するために、バッテリー充電器も買いました。

OMEGA PRO OP-0007を購入。こちらはバッテリーがへたってきた時に使う「オートメンテナンス機能」なるものが搭載されていてヘタったバッテリーを復活してくれる。ディープサイクルバッテリーを2年くらい使ってヘタってきたら試してみます。

ACDELCO Voyager M31MF ディープサイクルバッテリー

ACDELCO Voyager M31MF ディープサイクルバッテリー
ACDELCOVoyager M31MF

通常の自動車やバイクに搭載されているバッテリーはエンジンスタートの時に瞬間的に大きな電流を必要とするのとは違って、長時間電力供給できるように作られたのがディープサイクルバッテリーです。なので自作ソーラー発電のバッテリーとしては最適だと思います。

ただこちらはソーラーパネルのバッテリーとしては良くないらしいと書いてあるブログ等がみつかるのですが?(充電時に16V必要だから?ヘタり復活するバッテリー充電器買ったら問題ないかな?)どこが良くないのかわからないので安いから買ってみました。

バッテリーのパーツ

ディープサイクルバッテリーを裸のまま置いておくのはちょっと危険なのでバッテリーケースに入れておくことにしました。(以前オートキャンプにハマっていたころ車にバッテリーを裸の状態でケーブルつなげたまま適当に放置したらプラスとマイナスが接触して煙出てあやうく火事になりかけたことがあります・・・)↓ おもにアマゾンで買いました。

こちら↓マイナス用?のようですが、勘違いしてプラス用も使えると思って2個買いました。プラスは突起物が2・3mm大きいのですが無理やりはめれば入った。

チャージコントローラーからディープサイクルバッテリーまでの配線用。実際にはバッテリーを室外に置くことにしたのでこれだけではケーブルが足りなかった。

USB電源のパーツ

細かいパーツは日本より海外通販のebayやBanggoodのほうが安かったので買い揃えました。

Banggood Excellway ET15 20Pcs 2 Pin Spring Terminal Block Electric Cable Wire Connector

Excellway ET15 20Pcs 2 Pin Spring Terminal Block Electric Cable Wire Connector

ケーブルを延長する時にケーブルとケーブル同士をつなげて使うもの。オレンジのレバーを上げてケーブルを刺して、ぱちっと下ろすだけで接続完了。

Banggood Excellway 222-413 10Pcs 3 Pin Spring Terminal Blocks Electric Cable Lever Wire

Excellway 222-413 10Pcs 3 Pin Spring Terminal Blocks Electric Cable Lever Wire

こちらは並列つなぎにする時に使用。+と-別々につなぐ。

3つケーブルを挿せるのでINが1本、Outが2本で並列つなぎで使っていきます。

2個をボンドでくっつけてプラス用、マイナス用でつないでいきます。

Banggood Waterproof Car Auto 10 15 20 30A Amp In Line Blade Fuse Holder Fuses - 15

Waterproof Car Auto 10 15 20 30A Amp In Line Blade Fuse Holder Fuses - 15

バッテリーから12V電源をひくときに間に「+」側にヒューズを入れました。

15Aでいいかなぁ、と思ったのでとりあえず15Aのヒューズをいれてみる。

Banggood 50 Pcs 10A To 30A Large Size Auto Insurance Tablets Fuse Kit Car Insurance Tablets Blade

50 Pcs 10A To 30A Large Size Auto Insurance Tablets Fuse Kit Car Insurance Tablets Blade

ドジなのでトラブルあってヒューズ飛んだら使えなくなるので念のために予備のヒューズも買いました。

Banggood 3pcs DC8V-35V To 5V 8A Power Step Down Module 4-Port USB Mobile Phone Car Charger

3pcs DC8V-35V To 5V 8A Power Step Down Module 4-Port USB Mobile Phone Car Charger

こちらは8~35Vの電源を5VにしてUSBとして使える便利なパーツです。

しかも電源はDCポートにさすだけ。右側にも配線を接続するポートがありますのでDCプラグでなくとも使えます。

ケースは3Dプリンタ(自分で3Dデータ作って)で出力して磁石をはめこんで棚の裏にくっつけます。(後ほど紹介していきます。)

Banggoodで買った4ポート12V→5V USBハブの入力ポートがDCポートも使えたのでこちら↓も買いました。これでケーブルを剥いて端子に止めなくてもDCプラグをさせば接続完了で便利。

その他、Banggoodよりもebay.comのほうが安かったので買ったアイテム↓Banggoodでもebayでも日本アマゾンでもこういった電子パーツ製品はどちらにせよ中国から送料無料で送られてくるので海外通販に抵抗がなければAmazon.co.jpで買うよりもebayやBanggoodで買ったほうがお得です。

ebay NEW Dual USB Output DC-DC Step Down Power Module 9V/12V/24V/36V to 5V USB 3A

NEW Dual USB Output DC-DC Step Down Power Module 9V/12V/24V/36V to 5V USB 3A

こちらも9・12・24・36Vの電源を5V3AのUSB2ポートに変換してくれるパーツ。

こちらも3Dプリンターでケースを作って棚に設置します。

ebay DC 7V-24V to 5V 3A Buck KIS3R33S 5V USB than Step Down Module For Arduino

DC 7V-24V to 5V 3A Buck KIS3R33S 5V USB than Step Down Module For Arduino

こちらも1ポートのUSB変換パーツ。1ポートで3A使えるので、電流にシビアなラズパイ(Raspberry Pi)に接続用にかいました。

ラズパイやESP32を使って自宅Iot化や自作半自動水耕栽培も今後は記事にしていく予定。

まずはバッテリーを充電してみる

ソーラーパネルが来る前にディープサイクルバッテリーとバッテリー充電器が届いたので、とりあえず室内で充電してみます。バッテリーは一応密封型ですが水素が発生するというので室内で充電をするのは避けたほうがいいと思いますが・・・とりあえず充電してみます。

ディープサイクルバッテリー 電圧テスト

最初にバッテリーの状態を見るためにどのくらいの電圧が出るかテストします。12Vのバッテリーなので12V以上の電圧が出ればよさそう。

ディープサイクルバッテリー

電圧計測したところ12.69V出たので製造してから日がたってない良い製品にあたったようです。中には最初から9Vくらいしか出ない場合もあるようで、そういう場合は交換してもらったほうがよさそう。

充電状態は初期の状態で「緑」だったので70%はありました。↓

ディープサイクルバッテリー充電池

充電器はお店が間違えて違う型番のモノが来た・・・

形が同じようなものなので最初は気が付きませんでしたが、バッテリー充電器が買ったものと違うものが送られてきました・・・

OP-BC02

気がついたので使う前に交換してもらいます。しかしケーブルが固くて使いにくそう。

せっかくなので画像を撮っておきました。

OMEGA PRO OP-0007が来た!

交換してもらって今度は注文したものが届いたので、早速充電してみましょう。なにも接続しないで電源をコンセントに刺すと↓「OFF」の文字が。一度コンセントを抜きます。

オメガプロ OP-0007はより有名なACデルコ AD-0007と同じ製品で名前だけ違うようです。ですが、ACデルコ AD-0007のほうが少し高い価格だったので安いオメガプロ OP-0007を買ってみました。

公式ページ↓に説明があります。2007年ほどに発売された機器のようなのでもう10年前の商品がまだ売っているのでこういった製品はあまり新発売になることは無いようですね。

こちらの製品もケーブルがぶっといからか、かなり固く取り回ししづらい。筐体も中華な高品質でメタリックなデザインを見慣れたせいかプラのオモチャっぽい形をしていて時代を感じさせる。

OMEGA PRO OP-0007が来た

まずは赤い「+」のクリップとバッテリーの「+」端子を挟む、続いて黒い「-」クリップとバッテリーの「-」端子を接続。

続いて、コンセントを挿すと「On」の表示に。数秒すると自動的に充電開始される。

OMEGA PRO OP-0007 接続

充電は12V~16Vで自動的に電圧が決められるようです。アンペアのほうは選択できるようですが?「電流選択」ボタンを押しているうちに勝手に自動で充電開始してしまったのでそのまま充電します。

新品時に70%ほどの充電率で2時間弱で100%の充電になりました。

部屋で充電しましたが・・・Xiaomi Airモニター(レビュー)↓がCo2a(Co2 二酸化炭素)が9999・TVOC(揮発性有機化合物 空気中のガスなど)3.597と異様に高い数値をしめしています。他のCo2センサーでは500PPMほどだったのでCo2ではなく水素?かなにか違うものに反応してそれが発生している可能性があって、やはりバッテリーは部屋で充電するのはちょい危険そうなので外にだすことにします。(PM2.5も高めで湿度は95.9%と湿度も異常です。他の湿度計は60%前後でした。)

OMEGA PRO OP-0007 Co2

窓全開で窓の前で充電しているのにこの状態・・・

充電完了後、徐々にCO2a(Co2ではない?)が下がってきて約2時間後には500~600PPMまで下がりました。他の自作Co2センサー(後ほど紹介します。)ではバッテリー充電時も正常値の400~600PPM前後が続いていたので、XiaomiAirモニターのCo2a(最後の「a」はなんだろう?)とCo2センサーは仕組みが違うのかもしれません。

この数値を見てちょっとびびったのでバッテリーは外に置いて、電線はエアコン室外機の配管の隙間を通してみます。

謎のガスが出るのでバッテリーは外に設置する

ケーブル追加購入

バッテリーは室内に設置するつもりだったので外に設置する場合はケーブルを延長しなければいけないので追加で買いました。

延長ケーブルは以下を買いました。

バッテリーから12V電源を取り出すケーブル

バッテリーを充電する時に使うバッテリー充電器用の延長コード。充電する時に中のコンセントをつないで使います。通常はコンセントを抜いておけば雨が吹き込んでも大丈夫。

チャージコントローラーからバッテリーまでのケーブル用↓Yahoo!ショッピングが一番やすかった。

配線

配線は以下のように。なってしまって・・・ちょっと適当なので後ほどホームセンターでスパイラルチューブでも買ってきて巻きます。

チャージコントローラーとバッテリーの間にはヒューズいらないと思うので、ヒューズは12V電源用のケーブルに15Aをつけました。10Aのヒューズにしようか様子をみてみます。

こんな感じに↓設置した。エアコン室外機の左に置こうとおもったけどケーブルが足りないので室外機の上に設置。

バッテリーは室外機の上、左の箱の中にバッテリー充電器を置いておく。

とりあえずバッテリーを充電できたので12Vケーブルを室内に入れて5V変換してUSB機器に使えるようになった。まだバッテリーはチャージコントローラーに接続していません。

次回はソーラーパネルを接続してみます。

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