充電方法 ボート・バッテリー ソーラーパネル付き静かな停泊地で聞こえる発電機の音は、船乗りなら誰でも知っている。高価な燃料を燃やし、バッテリーに電力を供給しているのだ。本格的なボート・オーナー、商業オペレーター、フリート・マネージャーなら、この騒音と浪費のサイクルをよくご存知でしょう。
しかし、もっといい方法がある。ソーラー充電は、その本領を発揮している。もはやニッチな趣味ではなく、週末用のヨットから商業用のワークボートまで、あらゆるものにとって完全に信頼できる主流の電源なのだ。しかし、ここで現実を確認しよう。実際に電力を供給し、さらに重要なこととして、高価なバッテリーバンクをじわじわと殺すことのないシステムを構築するには、ただアーチにパネルを貼り付けるよりも、もっと賢いやり方が必要なのだ。それでは、正しい方法をご紹介しよう。
12V 200AH Lifepo4バッテリー
ソーラーパネルがボートのバッテリーに最適な理由
ボート用ソーラー充電の利点
その利点は無視できない。ひとつは、燃料の節約が現実的かつ即座にできることです。発電機が稼働していない1時間ごとに、あなたはお金を節約しているのです。高価なディーゼルを太陽からの無料エネルギーと交換するのです。そして静寂。これだけでも、停泊中の体験が一変するほどの大きなQOL（生活の質）の向上だ。最後に、これはバッテリーの健康にとって重要なことだが、ソーラー発電は一日中、ゆっくりと穏やかに充電してくれる。大きなオルタネーターやショアチャージャーから受ける高電圧の衝撃よりも、この「低速でゆっくりとした」充電のほうが、バッテリーにとっては基本的に健康的なのだ。
よくある誤解
いくつかのことを整理しよう。特に太平洋岸北西部や冬のような場所では、曇りの日について尋ねられることが多い。確かに出力は落ちます。しかし、最新の高効率パネルを優れたコントローラーに接続すれば、曇りの日でもそれなりの電力を得ることができる。オール・オア・ナッシングではないのだ。もうひとつの心配はバッテリーの互換性だ。良いニュースもある。適切なチャージコントローラーを使えば、旧式の鉛蓄電池から最新のリチウムバンクまで、どんなマリンバッテリーとも相性がいい。コントローラーは、すべてを一緒に機能させる頭脳なのだ。
ボートのバッテリーを理解する
充電しようとしているバッテリーを知らなければ、充電システムを設計することはできない。
ボート・バッテリーの種類
- 鉛酸（浸水型、AGM、ゲル）： 長い間、これがそれだった。機能するが、妥協の産物だ。定格容量の50%程度しか使うべきでない。
- リチウムイオン（LiFePO4）： 今日の本格的なマリン・セットアップでは、これが標準です。リチウム鉄リン酸塩バッテリーは、鉛バッテリーの約半分の重量で、定格容量のほぼすべてを使用できます。本当のゲームチェンジャーは サイクル寿命-充電サイクルは5倍、10倍、15倍にもなる。さらに、内蔵の BMS（バッテリー・マネージメント・システム） は、鉛蓄電池にはない自動保護の重要なレイヤーを提供する。
バッテリー容量とソーラー要件
バッテリーバンクの容量は アンペア時（Ah）.しかし、あなたが本当に脳裏に焼き付ける必要がある数字は、次のとおりである。 使用可能アンペア時についてのすべてである。 放電深度（DoD）.400Ahの鉛蓄電池は、実際には200Ahしか使えない。50%を超えて定期的に消耗すると、バッテリーを痛めることになります。400AhのLiFePO4バッテリー？80%または90%を安全に使用することができ、320～360Ahを実際に使用することができます。これによって、太陽光発電に必要な計算が完全に変わります。燃料タンク "がはるかに効率的なので、それほど大きなソーラー・アレイは必要ありません。
ソーラーパネルがボートのバッテリーを充電する方法
ソーラーパネルの仕組み
ソーラーパネルの電力はワットで定格され、これは単純にボルト×アンペアである。しかし、パネルから直接送られてくる電力は乱暴で規制されていない。その電圧は太陽の強さによってあちこちに変動する。この電力を制御するのがチャージコントローラーだ。ソーラーシステムの絶対的な頭脳だ。その1つの仕事は、乱雑に変動する電圧を、バッテリーが健全な状態を保ち、フル充電するために必要な安定した多段階充電に変えることです。
ソーラーチャージコントローラ
選択肢は2つあるが、どんなボートでも理にかなっているのは1つだけだ。
- PWM（パルス幅変調）： これは古く、安く、非効率的な技術だ。基本的には、オンとオフを切り替える粗末なスイッチだ。パネルが潜在的に持っているパワーの多くを捨ててしまう。
- MPPT（最大電力点追従）： これが唯一のプロの選択です。MPPTコントローラーは、スマートなDC-DCコンバーターです。電圧と電流のスイートスポットを常に探し、パネルから最後のワットまでリアルタイムで絞り出します。当社独自のテストによると、MPPTはPWMとまったく同じソーラーパネルから最大30%の電力を得ることができます。この30%が、発電機を止めずに済むか、発電機を稼働させなければならないかの分かれ目となります。
ソーラーアレイのサイズ
これを正しく行うには、エネルギー監査を行う必要がある。実際よりも怖く聞こえるかもしれない。ほとんどの場合、冷蔵庫が最も消費電力が大きく、次にオートパイロット、照明、電子機器と続く。経験則では、5～6時間の日照で使用した分の電力を取り戻せるだけのソーラーワット数を確保するのがよい。沿岸のクルーザーなら200ワットあれば何とかなるかもしれない。大型のオフショアボートでウォーターメーカーを使う場合は、800ワット以上が必要かもしれない。
設置および安全に関する注意事項
ボートへのソーラーパネル設置
アーチ、ダビット、ハードトップ用の主力であるリジッドフレームパネルを使うか、湾曲したデッキやビミニに合わせて曲げることができるフレキシブルパネルを使うかだ。ここで破ってはいけないルールは2つある：日陰をなくすことと、防弾マウントを作ることだ。パネルの片隅にステーやレーダーマストの小さな影があるだけで、出力は半分以下になる。そして、そのマウントはデッキ上の緑色の水を受け止め、強風の中で凧にならないようなタフなものでなければならない。
配線と接続
パネルの配線は シリーズ (電圧を加える）または パラレル (電流を加える）。どちらの方法がベストかは、パネルとMPPTコントローラーの入力スペックによります。アーチからバッテリーまでの長い配線での電力損失を削減できるため、直列接続による高電圧の方が良い場合が多い。どのようにするにしても、すべての配線はマリングレードの錫メッキ銅で、電圧降下を避けるためにアンペアと距離に適したサイズにする必要があります。また、ヒューズかサーキットブレーカーを取り付けなければならない。これはオプションではなく、火災安全のための重要なステップだ。
ボートに適したコンポーネントの選択
一般的な25～40フィートのボートであれば、200～400ワットのソーラー、高品質のMPPTコントローラー、200～400AhのLiFePO4バッテリーバンクを備えたシステムは、素晴らしく超効率的なセットアップです。大型のボートや、エアコンのような高負荷がかかる場合は、システムの規模を大きくすればいい。ここで取引です：はい、トップクラスのMPPTコントローラーとLiFePO4バッテリーの初期費用は高くなります。しかし、実際の性能、使用可能な電力、および寿命の大きな見返りは、部品にケチることは決してない投資収益率を提供します。
結論
デザイン性の高いソーラー充電システムをボートに搭載することは、最も満足度の高いアップグレードのひとつです。エネルギーが自立し、ランニングコストが削減され、船上での生活がより良いものになります。成功の鍵は複雑ではありません。実際のエネルギー需要を把握し、優れたチャージコントローラーを購入し（頭脳はケチらないでください）、無料の電力をすべて利用できる最新のバッテリーバンクに接続することです。うまくやれば、発電機の音を忘れるかもしれない。
お問い合わせ そして 鎌田パワー バッテリーの専門家チームが マリンバッテリー のソリューションを提供します。
よくあるご質問
ボートのバッテリーを充電するには何枚のソーラーパネルが必要ですか？
それは本当にあなたのボートの使い方次第です。最初のステップは、1日の総消費電力（Ah）を計算することです。その数値がわかったら、まずは100ワットのソーラーパネルで、日当たりが良ければ1日あたり約30～35Ahの電力を得られることを知ることから始めるとよいでしょう。つまり、1日に100Ah使用するのであれば、バッテリーを満足させ、先を行くためには、少なくとも300ワットのソーラーパネルが必要ということになる。
ソーラーパネルがボートのバッテリーを過充電することはありますか？
適切なソーラー・チャージ・コントローラーがあれば、そんなことはない。コントローラーの主な仕事は、スマートバルブのように機能することだ。バッテリーの充電レベルを監視し、自動的に電流を減らし、バッテリーが満タンになると充電を完全に停止する。これにより過充電を防ぐことができる。
スタート用鉛バッテリーとハウス用リチウムバンクのように、ボートに異なるタイプのバッテリーを搭載している場合はどうすればよいですか？
ソーラーで両方を充電することは可能だし、そうすべきだが、そのためのシステムが必要だ。専門的な方法は、メインのソーラー充電コントローラーをリチウムハウスバンクに集中させることです。その後、別のDC-to-DC充電器（Victron Orionなど）を追加します。フルハウスバンクから少し電力を取って、スタート用鉛蓄電池の電力を維持します。こうすることで、各バッテリーが長寿命に必要な充電電圧を正確に得ることができる。
フレキシブル・ソーラーパネルはリジッド・ソーラーパネルと同等か？
だいぶ良くなったが、まだトレードオフがある。フレキシブルパネルは軽量で、リジッドパネルではうまくいかない曲面にも取り付けられるからだ。しかし、熱や紫外線にさらされるため長持ちせず、効率も少し落ちることが多い。アーチやハードトップに常設でハイパワーを使うなら、やはりリジッドパネルのほうが長期にわたって耐久性があり、コストパフォーマンスも高い。