ソーラーチャージコントローラーを使ってSUB1からSUB2に充電を行う (2018/6/2)

☆彡　バッテリー間の電力の融通ができれば便利だ

　マイ・アラモの車載機器の中の一番の電気食いはAC100Vの冷蔵庫だ。一日でおよそ30AH強(24V)の消費電力量になる。これを80AH のリチウムイオンバッテリー(LiB)で運転しているが、好天なら問題はないがソーラーが発電しない日が続くと2日目の夜には電気がなくなる。　自分としては発電機を使うのは論外で、他車から離れた場所でアイドリングまたはどこかに走って行って充電することがよくある。この時にSUB1に十分残量があれば、そちらから回したいなと思う。

　たまに電力の充放電の予測を誤ってLiBがシャットダウンすることもあるので、これはぜひとも備えておきたい仕組みなのだ。

☆彡　どのように種類の異なるバッテリーを接続するか

　LiBの定格電圧は25.6Vで鉛バッテリーの24.0Vよりも高い。それぞれの電気の残量によってはLiBの電圧の方が低い場合もあるが、両者を直結するなんてなことは怖くてとてもできない。鉛バッテリーからLiBに充電するならそれなりの機器を使って充電する必要がある。

　確実な方法はSUB1にインバータを接続してそこからのAC100Vの充電器でLiBを充電することだが、設置スペースがない。そこでソーラーチャージコントローラーのMPT-7210Aという昇圧型のコントローラーを流用することにしていた。ところがこいつは入力と出力のマイナス側が共通では機能しないことが分かった。

☆彡　とりあえずDC/DCアップコンバータでつないでみた



　手持ちの機器というかモジュールとして、DC/DCアップコンバータ10Aがあったので、これを使ってSUB1とSUB2をつないでみた。

　ところがこのDC/DCアップコンバータモジュールはCC（定電流）機能が心もとない。ボリュームで調整するわけだが実際に接続してみたら、ずるずると電流が増えてしまうのだ。そのために出力電圧を調整して、SUB2の電圧よりも0.5V程度高い範囲で使ってみたが、不便で仕方がない。

☆彡　最初に戻ってMPT-7210Aを使ってみよう



　そこで思いついたのがSUB2の系統のマイナスラインは独立させて、必要な時だけ車体アースに接続する方法だ。車体アース接続の手立てはお得意の三相ナイフスイッチだ。



　カバーが割れてしまった事故品だがSUB1とSUB2のマイナスをつなぐので問題なし。でもないか、信号線だが24Vがあるなあ。ラインに2A程度のヒューズでも入れておこう。

　このナイフスイッチを左に倒すとSUB2のマイナス側とSUB1のマイナス側が直結となる。中立と右位置ではSUB2は独立する。さらに右位置の場合はMPT-7210Aへの給電が始まる。この場合もSUB1とSUB2の電圧を監視し設定した条件でON/OFFするようにした。これは北海道へのフェリーのように20時間ほど車内に入れない場合にもSUB1が50%程度の放電で停止し、SUB2の電圧が低下した時に充電を開始し過充電にもならないようにするためだ。



　いまのところSUB1の電圧が23.1Vになれば停止、SUB2の電圧は26.0Vで起動し27.6Vで停止するように設定している。そしてMPT-7210Aの充電電圧は27.6Vだ。

☆彡　試験の結果はおおむねうまくいっているがちょっと困った現象が起きている
　
　全体的な切り替えはうまくいっている。設定した電圧でON/OFFすることが確認された。ただMPT-7210Aで設定した電流の約4倍の電流が出力されている。とりあえず電流制限は2.5Aで設定し実際の電流上限値が9.8A程度になっているが、CC機能はきちんと機能して電流が増えかけると出力電圧を下げて電流が増えないように制御している。SUB2の負荷をいきなり増やしてもMPT-7210Aからの電流は増えずにさっと電圧を下げて、SUB2からの持ち出しで対応している。

　実用的な問題はないが、形式的にはこの電流4倍の問題だけだなあ。どこかに切り替えジャンパーがあったかな。


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