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太陽電池

太陽電池
船外機なのでバッテリーに充電する機能がありません。電灯潜り漁で夜間にも航行し航海灯・両色灯のためバッテリーを使用します、船からバッテリーを外して充電したり、ケーブルをつないで充電するのも面倒なので、太陽電池を搭載します。
現行市販製品レベルの機能と信頼性の太陽電池充電コントローラーを一から製作するとプロトタイプまで一ヶ月はかかるので、とりあえず初回バージョンとして中学生でも組み込めるレベルの簡単なものを制作します

機能・アイデアとして

  • 構成:「バッテリー」、「航海灯・両色灯」、「太陽電池」「充電コントローラー」
  • 船に搭載してある市販の軽自動車用バッテリー、安価、どこでも手に入る
  • 暗闇の中で結線などの操作ができるように電線の色に黒を使用しない、赤(+)と白(-)
  • 「充電コントローラー」なしでも「バッテリー」-「航海灯・両色灯」が直結できるように端子を使用、自動車用が安価
  • 「太陽電池」「充電コントローラー」などの防水、タッパーなどのケースに入れる
  • 「太陽電池」を2つ搭載して、片方が壊れても大丈夫なようにする

組み立て

太陽電池の選択
船首ハッチ(ふた)の上に太陽電池(ソーラーパネル)を2つ搭載できるように太陽電池の大きさを選びます。
大きさ:288x188x15、5W@18V、OptoSupply社(LEDメーカー) 型番 OPSM-SF0005、価格 2,950円

軽自動車用バッテリー(12V)
鉛蓄電池:充電電圧13.8V、開放電圧12.6V → 40B19L相当、こちらを採用
鉛蓄電池(シール型):充電電圧14.4V、開放電圧12.8V

充電コントローラーの選択
安価で信頼性のありそう、効率を求める用途でないため多機能は不要。
フローティング充電電圧が13.7Vなので、鉛蓄電池にも使用可能だということがわかる、ブースト充電電圧は14.5Vなのでシール型にも充電可能。PWM方式なの簡便でシンプルな内部構成だろう。
PHOCOS社、型番 CM04、価格 1,400円、マニュアル

配線図
CADで描くのも端子などのライブラリーを登録するのが面倒なので手書きです。元々ある航海灯や両色灯の配線は実際に調べていませんが一番最適な配線の解答です。

太陽電池パネル面
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太陽電池パネル背面:この黒いケースの中にショットキー・ダイオードと端子があります。このケース部分の高さは仕様書通りの15mmではなく18mmくらいあり注意が必要です、また防水加工されていません。船首ハッチ(ふた)に3つの穴を開けます、2つは太陽電池パネルの穴と合うように、もう1つはケーブル用の穴です。穴の位置精度は0.5mm以下にするように正確にパネルを合わせます。このフタはちょうど良い具合に凹んでいて(反っていて)18mmを受け入れてくれます
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パネルの黒いケースにシリコーンで防水加工します。またパネルのアルミ枠の2つの穴に「M5ステンレスナット」をエポキシ接着します
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バスコークなどより下記のシリコーン材の方が安上がりです
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それぞれの機能ブロック(太陽電池、バッテリーなど)を接続するハーネスを加工します。端子は自動車用で金属部分が全てカバーされるものを使用します。平端子と丸端子の2種類がありますが、自動車電源系はどちらの端子を標準で採用しているかお店の商品を少し調査すればわかります。被覆テープは何年経っても接着面がベトつかないものがベスト。
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太陽電池からのケーブルを穴に通し、パネルと船首ハッチ(ふた)をボルトで留めます、海水が侵入しないようにボルトはゴムワッシャー、平ワッシャー、スプリングワッシャー、ボルトの順でネジ留めします。ケーブルの穴はシリコーンで封入します。
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ケーブルを通す穴とケーブルに応力が加わらないように、ハッチにケーブルを固定します(タイベース)。配線断がないか電圧を測って確認します
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防水ケース(タッパー)に「充電コントローラー」「ヒューズ(Fuse)」「スイッチ」を組み込み、ケースに穴をあけハーネスを外側に配置します。ケースにあけた穴はシリコーンで塞ぎますが、ケース材質がPP(ポリプロピレン)なのでうまく接着しません、3MのPP用変性シリコーン(スーパー多用途)を使用するなどしてください。「ヒューズ(Fuse)」は自動車用、「スイッチ」は松下電工製
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組み上がったので船に取り付けて、最終確認をします。
「バッテリー」の端子電圧 → 12.6V±0.5V以上あればOK
「充電コントローラー」のLEDインディケーター → 緑に点灯(点滅)すればOK
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ハッチを取り付けた様子
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