新しい充電切り替え回路の動作について ２ (2019/1/5)

☆彡　SUB1 ➡ SUB2の横流し回路

　SUB1とSUB2への充電切り替え回路があれば、各バッテリーの電圧と天候やその日の走行予定を考えてどちらをソーラーで充電するのかを決めればいい。途中で天候が変わればソーラーセレクターを切り替えて充電ソースを変更すれば済む。

　SUB2の負荷はAC機器（AC冷蔵庫が主体）なのだが、この消費電力が30AH強/日なのだ。したがって2日間充電ができないでいると、SUB2がバッテリー上がりを起こす可能性がある。それは次のような場合だが、ALAMOを離れる際にSUB2の80AHが満充電になっていないことも多いのだ。

①　舞鶴と小樽間のフェリーのように、一昼夜のあいだ陽の差さないフェリー甲板に停めて、到着したら夜になっているというような30時間以上も充電できない場合　
②　天候が悪い日にALAMOを放置して2日以上戻ってくることができない場合、ソーラーからの充電がほとんどないことになる。

　このような時には一定の条件の下で、SUB1からSUB2に電力の横流しをすれば不在時のAC電力は余裕ができる。SUB1は160AHのAGMバッテリーで、DC機器に給電している。DCの車載冷蔵庫を使っていればその消費電力が大きいが、その他は他出時には使わないので、バッテリーには余裕があるのだ。（車載冷蔵庫も使わないことが多い）

☆彡　MPT7210Aチャージコントローラを使ってSUB2のリチウムイオン電池を充電する
　SUB1からSUB2に電力の横流しは MPT7210Aという昇圧式（ソーラー）チャージコントローラーを使う。これは昨年6月に書いた　　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　の給電回路をそのまま使っている。それに加えて制御回路に一工夫した。



　横流しをするために3相のナイフスイッチ（３PB)の1相分を使って、MPT7210Aへの給電をするリレー<RM>を起動するようにしているが、さらに制御ボード上の<RX>というリレーを経由するようにした。この<RX>のC接点を使って、IGN信号が入ると<RM>への起動信号が流れない（横流しをしない）ようにしている。これによってオルタネータからの電流と横流しの電流が競合することの無いようにしているわけだ。

　

　この裸の3相ナイフスイッチが３PBだが、2相分を並列に使って横流しをしないときはSUB2のマイナス側を車体アースに落とす役割を持っている。これによってオルタネータやソーラーからSUB2に充電できるようになる。それは6月の記事にも書いたようにMPT7210Aが出力側のマイナスアースを許容しないという面倒な仕様になっているために、横流しの際にはSUB2を車体アースから浮かせている。そして通常はこのナイフスイッチを左に倒して、SUB2のマイナス側を車体に落とすためにこんな面倒なことになっているのだ。

　横流しモードに入れているのを忘れて、エンジンをかけてオルタネータからSUB2に充電しているつもりで走ることもありうる。もちろんこの時は横流しもできないので、せっかくの充電のチャンスを逃しているわけだ。その切り替え忘れをリカバリするために、制御ボード上の<RX>のA接点を使って、IGN信号が入るとSUB2のマイナス側を車体アースに落とす<RE>リレーをつけた。こうすれば少々効率が悪くはなるが、オルタネータからSUB2に充電できる。

　この<RE>リレーは横流しモードになっていないときにも動作するので、３PBでの車体アースの接点抵抗の低減にも貢献する。

　待てよ、この<RE>リレーにはまだ使い道があるぞ。それはこの回路できちんと測定してから手を入れようか。



☆彡　横流しの電流は？　SUB1とSUB2の電圧を監視しながら横流しを行う

　横流しの電流を大きくすると電力の損失が大きくなるので、横流しの電流は3～4A程度にしておこう。またSUB1が空になるまで横流しするわけにもいかないので、SUB1の電圧を監視しながら23.0V以下になれば横流しは停止するように設定する。SUB2が過充電にならないように、MPT7210Aの充電電圧は27.6Vに設定した。またSUB2の電圧が25.6V以下になると充電を開始するようにした。




　何ともかなり複雑な回路になってしまった。これでも切り替え制御ボードに機能をまとめたので、扱いやすくはなったと思う。



　出先でこの切り替え制御ボードが故障したらパニックだなあ。危機管理マニュアルが必要になりそうだ。


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