山猫おソーラーの備えるブログ

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オフグリッドソーラー

災害時に役に立つ移動式のオフグリッドソーラーを作ろう!その2「どんな装置を作ろう?」

投稿日:2017年5月26日 更新日:

「山猫おソーラーの備えるブログ」管理人の山猫です。

今回は、オフグリッドソーラー(独立型太陽光発電装置)を作ろう!その2です。

前回は、移動式のオフグリッドソーラーをつくる!という所までお話しました。

どんな装置を作るのか

移動式オフグリッドソーラー(独立型ソーラーシステム)1号機を作るにあたって以下の目標を立てました。

移動式オフグリッドソーラー 1号機の仕様

  • 大人一人で簡単に移動出来る事。
  • 軽自動車に載せることが出来る事。(軽ミニバン)
  • 出来るだけ安く制作できる事
  • 4台のスマホ(携帯、タブレットも)を同時に充電出来る事
  • バッテリーの電圧、バッテリーの充放電電流、スマホ(携帯)への充電電流量が確認出来る事
  • 雨の日等、ソーラーパネルからの充電が期待できない場合でも最低1日は稼働出来る事

上の条件を満たす条件を考えてみました。

4台のスマホを同時に充電できるとは?

その前にちょっと電気のお勉強

スマホに充電するとは、電気をソーラーパネルかバッテリーからスマホに流すという事。では、どのくらい流せばよいのか考えてみます。

電気を語る上で欠かせない3つのキーワード

  1. 電圧(V)ボルト:電気を押し出す力をあらわします。高ければ高いほど力が強いという事
  2. 電流(A) アンペア:電気の流れる量をあらわします。高ければ高いほどたくさんの電気が流れているという事
  3. 電力(W) ワット:電気エネルギーの総量を表します。 基本的には、電力(W) =  電圧(V)×電流(A)の事です。

これから頻繁に出てきますので覚えておくと便利です。

交流と直流

これも、オフグリッドソーラーを作るうえで、欠かせない知識です。電気は大きく分けて、直流と交流があります。

ここでは、あえて直流と交流の説明はしません。電気にはこの2種類があるのだな。と覚えていただければ十分です。

  • 交流:[AC]と書かれることが多いです。電力会社が各家庭に送っている電気は交流です。AC100V (交流の100V)と書いてあるのをどこかで見た事があるのでは? 家庭用のコンセントにつながる電化製品は、交流でしか動きません
  • 直流:[DC]と書かれることがおおいです。ソーラーパネルの出力は直流です。また、乾電池や、バッテリーも直流ですね。乾電池を見ると1.5V とか DC1.5Vと書かれています。スマホや携帯の充電も直流で行われます。

ここまで読んで、あれ?っと思った方もいると思います。普通、スマホや携帯は、家庭用のコンセント(AC100V)に充電器を繋げますよね??? 交流で充電してる??という気がしますが、実は直流なんです。大概の充電器はコンセントに指す部分がちょっと大きいですよね。これはACアダプタと言って、交流を直流に変えているのです。スマホや携帯の充電器の場合、AC100V を DC5Vに変えています。

スマホ1台に必要な充電電力は?

充電電圧:ipone ipad android 山猫が知っている限りすべて 5V です。他の電圧があったら教えてください。

充電電流:これは、スマホやタブレットによって違います。

ちょっと前のスマホの場合 1A というのが多かったですね。最近の物はもう少し多いです。iPhoneを例にとると

iPhone5s    5V×1A
iPhone6 Plus 5V×2A
iPad Air   5V×2.4A

最大でこれだけの電気を流し込めるという事になります。昔のiPhone用の充電器は1Aまでしか流せなかったので、iPhone用の充電器にiPadを繋げると充電出来ない(充電できてもおっそーい)という事がありました。

では、スマホ1台に必要な充電電力はどのくらいでしょうか?

ここでは、5V×2.4Aで考えてみます。

電力は、電圧と電流をかければよいのでしたね。

つまり、 5V×2.4A = 12W となりました。

スマホ4台同時充電に必要な充電電力は?

スマホ1台で12Wという答えが出てましたので、

スマホ4台では、12W×4台 = 48W

となりました。つまり、スマホを5台、同時に充電するためには、48Wの発電量が必要となります。但し、2.4Aの充電電流を必要とするスマホはまだまだ少ないので、実際に48Wまで行くことは少ないとは思いますが、ここでは、最大のケースを考えてみました。

この装置に必要なソーラーパネルは、48Wよりも大きいものが必要であることが分かりました。

次回は、ソーラーパネルの選び方について、お伝えします。

お楽しみに!

~続きの記事へ~

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※免責事項:ソーラー発電に限らず、電気を扱う機械の製作は、常に危険をはらんでします。万が一、事故が起きた場合、著者は責任を負えません。このブログは、オフグリッドソーラーの作り方について出来るだ詳しく説明していく予定ですが、このブログだけを参考にして、一人でオフグリッドソーラーを組み立てよう!と考えるのは危険です。出来れば電気の扱いに慣れた方と作業をしていただきたいと思います。どうしても一人で・・・という方は、出来るだけ小さなシステムから始める事をお勧めいたします。

また12V系のオフグリッドソーラー(最大18V)を組み立てるのは資格はいりませんが、24V系(最大36V)のオフグリッドソーラーの場合、組み立てには電気工事士の資格が必要になります。ご注意ください。



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