ソーラーパネル 　　　　　　　奮闘記

太陽光タイヨウコウ発電ハツデンを　マイボート・ヨットに

・ソーラーパネルと格闘カクトウしました。

・意外イガイと強敵キョウテキでした。

プロローグ

このWebをご覧の方は、パソコンをマイヨット・マイボートに搭載の方が

多いと思います。しかし、このパソコン・・・・意外と電源を食います。

ボートの方は、エンジン航行が常態なので、あまり問題ないかもしれませんが

（エンジンの回転からの電源供給）、それでも陸電のとれない泊地での

電源確保で、出来ればウルサイ発電機は使いたくないと思うのではないでしょうか？

しかし、バッテリを使用した時の電圧低下によるエンジン始動ができない！な

なんていう恐怖ってないでしょうか？ヨットなら尚更ですネ

洋上でのバッテリあがりは、場合によっては死活問題です。パソコンうんぬんの

問題ではなくなります。

モバイルによるネット常時接続が、ネットでも当たり前になろうとしている

昨今、PCによるナビゲーションを前提とすれば、PCは昼夜を問わず駆動が

要求されるでしょう。

そうなると、俄然問題となるのが電源の確保です。

ソーラーパネル

そこで、だれもが考カンガえつくのが、ソーラーパネルですね（当然トウゼン！）

しかし、これ思オモったような効果コウカが得エられるとは限カギりません。世ヨの中ナカそんなに甘アマく

ないといったところですね。

早速サッソク私ワタシも、マイヨットにソーラーパネルを装備ソウビしました！それでは、いきなり

その結論ケツロンを以下イカに

ソーラーパネルの能力ノウリョクは、概オオムねその７０％と心得ココロエよ！

ソーラーパネルの設置セッチ場所バショには、充分ジュウブン考慮コウリョせよ！

の２点テンが今回コンカイお勉強ベンキョウしたことでした〜と言イうより、何事ナニゴトも計画的ケイカクテキにでした。

■　システムデザイン

まず最初サイショに失敗シッパイ談ダンなのですが、ソーラーパネルはバッテリと対ツイであること

という事コトです。当初トウショ、まずはのテストのつもりでソーラーパネルに、

インバータを直接チョクセツ接続セツゾクしましたが、まったく動作ドウサしませんでした。（なぜ？）

次ツギに、バッテリチャージャーとインバータを接続セツゾクしましたが、これまた

ピッコンピッコンするだけでインバータのON/OFFを繰り返すのみ（なんだ？）

この理由は、まずバッテリチャージャーは間欠式であるためだったのです。

バッテリをつなげると

バッテリをつなげると、あたりまえなのですが、インバータが良好リョウコウに動作ドウサしました。

（アホか？　　↑　と笑ワラってやってください　）

バッテリをつなげることにより、パルスの部分ブブンが平均化ヘイキンカされたようです。

これは、おそらく日照ニッショウ量リョウが低下テイカした時トキでも、いったん充電器ジュウデンキに溜タめ込コんで

（これを昇圧ショウアツという）、バッテリの充電ジュウデンに必要ヒツヨウな電圧デンアツにもちあげて充電ジュウデンを

行オコナうということなのだと考カンガえます。

というわけで、バッテリをつなげないと、どうしても動作ドウサしないという

結論ケツロンになりますね・・・・・・・という事コトは、エンジン始動シドウ用ヨウのバッテリ

に関与カンヨさせないのであれば、サブバッテリの搭載トウサイは必須ヒッスという事コトになります。

そこで、最終サイシュウ的テキなソーラーの最終サイシュウ形態ケイタイですが、以下イカのようにする事コトとしました。

■　ダメな設計セッケイの例レイ

●ソーラーパネルの出力シュツリョクの決定ケッテイ（駄目ダメな）

それでは、必要ヒツヨウなソーラーパネルの規格キカクを決キめるとしましょう。

まず、その為タメには負荷フカ（ソーラーパネルで動ウゴかす機器キキ）を確定カクテイさせます。

PC（本体ホンタイ+ディスプレイ）　約ヤク3.5A

冷蔵庫レイゾウコ　　　　　　　　　　約ヤク3A　　　　合計ゴウケイ　6.5A

となります。この消費ショウヒ電力デンリョクは　12V　ｘ　6.5A　＝　78W

ここで　「まあ、100Wくらいあればいいか」と安直アンチョクに決定ケッテイしました。

●バッテリの容量ヨウリョウ　（これは概オオムね正解セイカイ）

バッテリの容量ヨウリョウですが、これの実力ジツリョクは表示ヒョウジ容量ヨウリョウの60％をみなければなりません。

したがって、標準ヒョウジュン的テキな80AHのバッテリですと

80　ｘ　0.6　＝　48AH　となります。

したがって、上記ジョウキ負荷フカの6.5Aとすれば

48　÷　6.5　＝　約ヤク　7.4　時間ジカン

となります。まあ、おおむね半日ハンニチはいけるという判断ハンダンです。

従シタガって、設計セッケイ仕様シヨウは以下イカになります。

負荷フカ　6.5A

ソーラーパネル　１００W　（50Wｘ2）

バッテリ　80AH　（7時間ジカン　補償ホショウ）

●テスト

設置セッチ場所バショの検討ケントウは後述コウジュツしますが、上記ジョウキの仕様シヨウで設置セッチを行オコナい船フネを係留ケイリュウしたままで

夜ヨルをまたいだテストを行オコナいました。

テストは、夜ヨルにPCと冷蔵庫レイゾウコを駆動クドウさせて朝アサの復帰フッキをテストするという

単純タンジュンなことを行オコナいました。

データをとるのは、徹夜テツヤはしんどいので別ベツの機会キカイにゆずるとして（こらっ！）

まずは、うまく動ウゴくかどうかの手抜テヌきテストです。夜ヨル２２時ジに開始カイシ。

あとは、野ノとなれ山ヤマとなれ！ってことで、さっさと寝ネました。

早朝ソウチョウに、インバータの電圧デンアツ低下テイカの警報ケイホウ音オトで起オこされました。まあ、朝アサまで

バッテリはもたないので、これは予想ヨソウ通ツウりです。（AM03時ジ）すべてOFFにして

再フタタび就寝シュウシン

朝アサになり日ヒが昇ノボり、再始動サイシドウテストです。

なんと！！！　インバータがブザーなりっぱなし

電源デンゲンが入ハイりません。

根本的コンポンテキに、間違マチガっていたようです。（こりゃ駄目ダメだ）

注意チュウイ※　このようなテストは、バッテリを非常ヒジョウに痛イタめますので

良ヨい子コ（おじさん・おばさん含フクむ）はやってはいけません。

■なぜ駄目ダメなのか？

●ソーラーの出力シュツリョクは、負荷フカの２倍バイ必要ヒツヨウ！（出来デキれば３倍バイ）

仮カリに6.5Aバッテリを充電ジュウデンすれば、6.5AHが蓄積チクセキできる夢ユメのような

バッテリがあるとします。（とりあえず）

この仕様シヨウで実際ジッサイ運用ウンヨウを行オコナうと、日中ニッチュウ１００Wで運用ウンヨウしているとします。

ここから出力シュツリョクされる電流デンリュウは効率コウリツ１００％としても、

100W　÷　12V　＝　8.3A

です。まずこれを記憶キオクします。

日中ニッチュウソーラーで運用ウンヨウし、夜ヨル7時間ジカン航行コウコウして着岸チャクガンしたとします。

この時トキ、バッテリはカラになっているはずです。

そして、翌朝ヨクチョウ太陽タイヨウが出デてソーラーが駆動クドウしたとすると、負荷フカが6.5Aですから

8.3A　−　6.5A　＝　約ヤク２A

となりますね。この２Aがバッテリに供給キョウキュウされる電流デンリュウとなります。

日照ニッショウ時間ジカンが、おおむね１０時間ジカン（季節キセツによりますが）あったとすると

2A　×　10H　＝　20AH　　が充電ジュウデンされます。

となれば、日ヒがおちてソーラーの発電ハツデン効率コウリツが低下テイカしてから、

４時間ジカンくらいでバッテリは、カラになってしまいます。（実際ジッサイはもっと早ハヤく）

はっきりいって、お話ハナシになりません。

現実ゲンジツ的テキには、80AHのバッテリなら80AHの充電ジュウデンが必要ヒツヨウと考カンガえたほうが良ヨさそう

ですね。となると、必要ヒツヨウなソーラーパネルの容量ヨウリョウは？

負荷フカ　＋　（　バッテリ定格テイカク　÷　日照ニッショウ時間ジカン）　＝　必要ヒツヨウ電流デンリュウ量リョウ

となります。これを上記ジョウキの例レイであてはめると

6.5A　+　80AH/10H　＝　6.5　＋　8　＝　14.5A

となり、必要ヒツヨウなソーラーパネルの出力シュツリョクは

12V　ｘ　14.5A　＝　174W　　だいたい200Wくらいのものが必要ヒツヨウ！

という事コトがわかります。また、２４H運用ウンヨウを考カンガえた時トキ、バッテリの容量ヨウリョウは

夜ヨルの時間ジカンが（発電ハツデンしない）14Hとした時トキ、

14H　×　6.5A　÷　0.6　＝　152AH　（80AH　ｘ　２個コ）

必要ヒツヨウとなるでしょう。この時トキのソーラーパネルの必要ヒツヨウ出力シュツリョクは同様ドウヨウに

必要ヒツヨウ電流デンリュウ　　6.5AH　＋　160AH/10H　＝　23A

必要ヒツヨウ出力シュツリョク　　12V　ｘ　23A　＝　276W　だいたい300W必要ヒツヨウ

●ソーラーパネルの定格テイカク

そして、もうひとつの落オとし穴アナとして、ソーラーパネルの定格テイカク性能セイノウは、

快晴カイセイの日射ニッシャ量リョウが必要ヒツヨウという事コトです。運用ウンヨウしてみて気キがついた（無理ムリな

冷蔵庫レイゾウコ兼用ケンヨウで）のですが、太陽タイヨウが雲クモに隠カクれるととたんに、PC側ガワのインバータ

の電圧デンアツ低下テイカの警報ケイホウブザーがなったことです。(　びーびーってね　）

ソーラーパネルの能力ノウリョクは、概オオムねその７０％と心得ココロエよ！

（　よく見ミたら、パネルの仕様シヨウもそうなってますネ　）

つまり、ソーラーパネルに記載キサイの電力デンリョクは快晴カイセイの日ヒが基準キジュンのようなのです。

曇クモり空ソラなどの日射ニッシャ量リョウが充分ジュウブン得エられない時トキは、その性能セイノウを発揮ハッキしないと

思オモわれます。

従シタガって、パーフェクトを期キすならば、さらなる出力シュツリョクの増量ゾウリョウが必要ヒツヨウと

考カンガえねばなりません。

もう、これはハッキリ言イって　無理ムリ！というものです。

という事コトで、非現実的ヒゲンジツテキなことは（重量ジュウリョウも増フえますし）考カンガえるのをやめて、

負荷フカを減ヘらすこと、すなわち冷蔵庫レイゾウコをあきらめる事コトにしました。

となると、負荷フカは単純タンジュンなPCのみ3.5Aとなります。では、この場合バアイの

仕様シヨウはどうなるでしょう。

１日ヒあたり１０時間ジカンの日射ニッシャ量リョウがあり、7Hの夜間ヤカン航行コウコウするという前提ゼンテイとしたら

充電ジュウデン容量ヨウリョウ（充電ジュウデン電流デンリュウ）が夜間ヤカンの使用シヨウ容量ヨウリョウに等ヒトしくなれば、サイクルが成立セイリツします。

●昼間チュウカン

昼間チュウカンの状況ジョウキョウをシュミレートします。70％の発電ハツデン効率コウリツ（曇クモりとかで）として

実力ジツリョク発電ハツデン容量ヨウリョウ（１００W定格テイカク）

8.3A　×　70％　＝　8.3ｘ0.7　＝　5.81A　＝　約ヤク6A

そのとき、この発電ハツデン容量ヨウリョウから負荷フカを引ヒいた容量ヨウリョウがバッテリの充電ジュウデンにまわされます。

充電ジュウデン電流デンリュウ　＝　発電ハツデン電流デンリュウ　−　負荷フカ　＝　6A　−　3.5A　＝　2.5A

従シタガって、その充電ジュウデンの総量ソウリョウ、すなわち充電ジュウデン容量ヨウリョウは

充電ジュウデン容量ヨウリョウ　＝　（充電ジュウデン電流デンリュウ　×　充電ジュウデン時間ジカン）　×　60％

＝　（2.5　ｘ　10　）　×　0.6　＝　15AH

従シタガって、夜間ヤカンに使用シヨウする容量ヨウリョウがこの値アタイより下回シタマワれば、バッテリを陸リク電デンや

エンジンの発電ハツデンに（つまりエンジン始動シドウ用ヨウのバッテリ）頼タヨらなくても

完結カンケツできることになります。

夜間ヤカンの使用シヨウ容量ヨウリョウは、

夜間ヤカン使シ用ヨウ量リョウ　＝　負荷フカ　×　使用シヨウ時間ジカン　＝　3.5　×　7　＝　24.5AH

となります。24.5AH使ツカってしまいますので、15 - 24.5 = -9.5AHで、10AH程度テイド

不足フソクします。まあ、これは２時間ジカン充電ジュウデンしてから出港シュッコウするか、夜間ヤカン不必要フヒツヨウな時トキ

は、ディスプレイを切キるか節電セツデンモードにすれば、なんとか対応タイオウできそうです。

また、連日レンジツ航海コウカイするわけではないので、残量ザンリョウもありますから一泊イッパクであれば

２４H運用ウンヨウも問題モンダイなさそうです。

ソーラー定格テイカク出力シュツリョク

バッテリの電流デンリュウ収支シュウシ

夜ヨル

昼ヒル

実力ジツリョク出力シュツリョク

70%

少スコしわかりにくいと思オモいますので、これをグラフ化カすると上記ジョウキのようになります。

つまり、夜間ヤカン使用シヨウ電流デンリュウ積算セキサン面積メンセキより、充電ジュウデン量リョウの面積メンセキが上回ウワマワっていれば、問題モンダイない

ということになります。

失敗シッパイは、成功セイコウの通過点ツウカテンとは思オモいますが、あまりにも無計画ムケイカクはよくないという

典型的テンケイテキな事例ジレイとなりました。（犬イヌも笑ワラってます）

■搭載トウサイPCラインナップ

今回コンカイ搭載トウサイしたPCのラインナップは、デスクトップとはいかないまでも

それに近チカいものです。

１５インチのディスプレイと、USB接続セツゾクのサブディスプレイ

PC本体ホンタイは、ファンレス（ファンのない）静シズ音オト型ガタPC〜つまり低消費テイショウヒ電力デンリョク

下シタの写真シャシンは、動態ドウタイセンサによる電子デンシコンパス・気圧キアツ計ケイ（時間ジカンごとのグラフ表示ヒョウジ）

および傾斜ケイシャ計ケイを表示ヒョウジします。右ミギはOpenCPNによるナビゲーションです。

夜間ヤカンは、不必要フヒツヨウな時トキはメインのディスプレイをOFFにして節電セツデンします。

その場バの状況ジョウキョウにより、ナビ・AIS表示ヒョウジ・動態ドウタイ表示ヒョウジを入イれ替カえます。

■設置セッチ場所バショ（実装ジッソウ）

さて、設置セッチ場所バショですが〜これ結構ケッコウ悩ナヤみますね。上ウエが私ワタシの船フネのデッキの様子ヨウスですが

設置セッチ可能カノウな場所バショは３箇所カショと考カンガえました（黄色キイロ・緑ミドリ・赤アカ）

工事コウジも簡単カンタンで配線ハイセンルートも短ミジカい緑ミドリがお手軽テガルでした。設置セッチ場所バショにパネルを

置オいてテストしたところ、ブームの影カゲにより発電ハツデン量リョウがずいぶん違チガうことを

発見ハッケン！、これでセールでもあげれば発電ハツデン効果コウカが、かなり低下テイカすることが

予想ヨソウされます。

黄色キイロの場所バショですが、セール操作ソウサ時トキ足場アシバも悪ワルくなり、スプレーを浴アびた

あとの海水カイスイの蒸発ジョウハツで、塩シオが露出ロシュツすることを考カンガえると、あまりよろしく

ありません。

結局ケッキョク、赤アカの場所バショに決定ケッテイ。配線ハイセン距離キョリが長ナガくなることには目メをつむる事コトとしました。

パネル取付トリツけ状況ジョウキョウ

●改良カイリョウ点テン

とりあえずの設備セツビは出来デキました。しかし、改良カイリョウすべき点テンは更サラにあります。

・パネルの増量ゾウリョウ

・他ホカのバッテリへの充電ジュウデン手段シュダンとしての機能キノウ

パネルを増量ゾウリョウして（倍バイにする）、冷蔵庫レイゾウコをやはり駆動クドウさせたいと思オモいます。

また、いざという時トキのために、他ホカのバッテリへの補充ホジュウ電機デンキ能ノウをもたせたいと

思オモいました。

以上イジョウ、失敗シッパイと妥協ダキョウの顛末テンマツである、ソーラーパネル奮闘フントウ記キでした。

ソーラーパネル販売ハンバイ　（安ヤスさが魅力ミリョクです）

50Wソーラーパネル　　　￥18,000.-　　（DC　12Vタイプ）

定格テイカク　　　　　　　　　　　　　　　　　　ご希望キボウの方カタは下記カキまでメールを

単結晶タンケッショウタイプ

最大サイダイ出力シュツリョク　50W

最大サイダイ出力シュツリョク電圧デンアツ　17.6V

最大サイダイ出力シュツリョク電流デンリュウ　2.85A

サイズ　835　ｘ　540　ｘ　35ｍｍ

重量ジュウリョウ　5.5ｋｇ

アルミ枠ワク