ジムニーシエラのブログ

実際に大雪が来たので状態を確認してみました。

はじめに

角度可変の自作ソーラーパネル架台ですが、50cm級の雪が降ったので、想定通りに機能しているか確認してみました。

ついでに、ポータブル電源の夜間充電システムについても書いておきます。

雪のソーラーパネル

うちのカーポートには、イレクターパイプで作成した角度調整機能付きソーラーパネル架台が設置してあります。

一応、雪を想定して高さを90cm底上げしてあるんですけど、実際の大雪に耐えられるのか不安でした。

20～30cmの雪の時にベランダから見てみましたが、これくらいなら特に問題なさそうです。パネルの角度を一番きつくしてあるので雪は溜まってませんでした。

ただ、積雪が50cmを超えると傾斜で落ちた雪が溜まっていくので、余力20cmくらいに減ってました。

一応、北陸（石川県）では最大60～70cmまでしか降らないので、90cmの底上げでギリギリ耐えれる高さなのかなと思います。(1m以上の豪雪地帯だと、この方式は使えないですね)

ただ、ベランダに立てかけてある折り畳み式ソーラーパネルの方は、パイプに雪がひっかかって発電出来なくなっていたので改善しました。

横方向のパイプを裏に回して、角度調整用パイプも一番短いものに入れ替えました。

これで、パネルに傾斜がついて、ひっかかりもなくなったので、大丈夫だと思います。

天気連動夜間充電システム

ポータブル電源の方ですが、冬場に以下の課題が出てきました。

• 晴れの日が少なくて充電量が足りない（電源が落ちてしまう）
• ポータブル電源が電池切れになると、インターネットルーターとかが消えてしまい、復旧がかなり面倒くさい。

理想のシステム

• 一定以下の充電量になったらコンセントの電源に切り替える
• 天気が悪い日は、夜間電力でポータブル電源を先に充電しておく

何％以下でコンセントに切換えるのは、標準の設定で指定できます。

この場合、蓄電量が20％未満でコンセントから電源が供給され、20%を超えるとコンセントの給電が止まります。そして、20％丁度の時はコンセント直繋ぎと同じ動作になります。

この設定時に充電量を20%以上にするには、コンセント以外の充電方法（太陽光、シガーソケットなど）に頼るしかありません。

ECOFLOW RIVER2 Proの場合

この機種の場合は、USB Type-C端子が出力も入力も両方できる仕様になっているので、100WのUSB Type C充電器を繋げば充電できます。

ANKERのUSB充電器をswitchbotのタイマー電源で作動させれば充電を制御できます。

ただ、これを悪天候の日は夜間電力で充電させて、晴れの日は太陽光で充電させたいんです。

大手のソーラーパネルの制御システムだと、天気予報連動機能（ソーラー湯沸かし器についているらしい）があったりするんですけど、自作システムなので、ここが苦労しました。

まだ仮のシステムで完璧ではないんですけど、switchbotのオートメーションに「天気が変化したらXXXを実行」という条件が追加された（β版）ので、それを使って天気を判断しています。

ただ、天気を検知できても、その状態を覚えておくメモリがないため、電源スイッチのOn/Offで状態を記憶させています。（贅沢な使い方なのでコスパ悪い...）
＃ 追記：プラグを使わなくても普通に現在の天気を条件にしたら動きました。

これで、晴れと曇りが検知できて、両方Offだと悪天候と判断できるので、天気に合わせて充電時間を変化させることが出来ました。(天気予報じゃなくて現在の天気で判断するので、読みを外すことも多々ありますけど💦)

ECOFLOW DELTA2の場合

こっちは、USB Type Cの充電機能がないので、苦労しました。（仮にあっても100W程度ではDELTA２にはパワー不足）

最初に試したのはシガーソケットで300Wまで対応のACアダプターです。

これは失敗で、ポータブル電源側が最大8Aで制限していたため、12V×8A=96Wまでしか出ませんでした😭。

次に試したのは、安定化電源という電力出力装置です。（0-30Vと0-10Aを個別に指定可能で、8500円ほどしました）

実験用とかに使う装置みたいですけど、これなら最大300W(30V×10A)の高出力なので、DELTA2でも満充電に出来ます。（うちのはエクストラバッテリー付きなので、8時間以上かかるけど）

ただ、安定化電源はコンセントOnだけでは出力されない（安全重視）ので、switchbotで自動充電させるのが少し難しかったです。

今回買った「Jesverty直流安定化電源新型SPS-3010H（30V/10A）」というやつには、アウトプットスイッチという物理ボタンが付いているので、これをswitchbotの指ロボットに押させることで自動化に成功しました！

電力が安くなる22時以降に充電を開始し、天気によって充電時間を変化させることが出来ました。

おわりに

これで、真冬の日照時間が短いシーズンでも、夜間電力をポータブル電源に貯めて、昼間に使うということが出来るので、電気代の節約になると思います。

ただ、充電時のロス（交流から直流への変換ロスや、ポタ電内のロス）があるので、本当にお得になっているか微妙な所だと思います（苦笑）。

とりあえず、こういう自動化を考えるのが楽しいので、お得かはわかりませんが、やって良かったと思います。

では、また！

追記：電気の逆流対策について

普通にソーラー充電用のケーブルを2分岐すると、昼間に電気が逆流してきて、安定化電源に悪い影響が出ます。

最初は、逆流防止ダイオードを入れてましたが、それても昼間のソーラーパネルから3Vほど(10%くらい？)安定化電源側に逆流していたので、物理的なスイッチ（リレー）を入れました。

この記事は、あんまり人気（需要）がないので、簡単に紹介しておきます💦。

仕組みとしては、5VのUSB電源が入るとリレーのスイッチがOnになるようになっていて、夜間に安定化電源のUSB端子に連動して、ポタ電に通電する仕組みです。

昼間は安定化電源＆リレーがOffなので、物理的にソーラーパネルの電圧は遮断されます。

リレーは、Amazonの「KKHMF 3個 5V 1チャンネルリレーモジュール 高低レベル トリガー」というやつです。DC30V/10Aまでなので安定化電源の最大出力と一致しているのが決め手です。

これを100均の500円玉入れにはめ込んでます。(Amazonのレビューに書いてあった方法)

安い外国産のリレーは信用できないので、念のためヒューズを入れて、火災などが起きないようにしてあります。

通電中はこんな感じでLEDが光ります。最大電流を流すとリレー自体が若干熱を持つので、ケースは密閉し過ぎない方が良いと思います。

今回、逆流防止ダイオードからリレーに変更してみましたが、ダイオード分のロスが減ったことで若干ポータブル電源の入力値が上がったような気がします。(5-10%くらい？)

リレーのコイル自体は、ほとんど電気を食わないので、こっちの方が効率が良さそうです👍。(あとはリレーが壊れなければ良いけど...)

追記：中華製安定化電源の夜間連続利用は危険！

この安定化電源を最大出力の30V/10A(実働ではなぜか8Aになってたが)で、毎日夜間に7時間ほど連続使用していましたが、1ヶ月強経った日に突然動かなくなりました...。

なんと！AC電源から入ってすぐの基盤部分が焼け焦げて、ヒューズが飛んでました😨。最悪、火事にもなりかねない危険な状態でしたので、中国製の安い安定化電源は信用してはダメですね...。

目の前の異常を検知できる状態や短時間の利用なら良いんですけど、誰も居ない夜間にポータブル電源を充電する用途にはお勧めできません。

まあ、信頼できる国産のを買えばいいんですけど、今回の用途だけのために３～５万円する機材を買うのもなんだか違う気がしたので、この夜間充電システムは諦めました😢。(どうせ5万出すなら小さめのポタ電か太陽光パネルを追加した方がよさそう？)

そのうち、ECOFLOWのアプリが進化して、細かい充電制御ができるようになることに期待します！