ソーラー充電器とバッテリー

台は自作

ソーラー充電器

3月にスーパーセブン、サイドカーともにバッテリーが駄目になり交換しました。
セブンは１４ヶ月、サイドカーは2年の寿命でした。これまではセブン2年、サイドカーは4年は持っていましたが、このところ余り乗らなかったのでその影響がバッテリーの寿命にすぐに現れた次第です。

これではイカンということでバッテリー交換と同時に取り付けたのがソーラー充電器です。
ネオエナジー社で販売している室外設置用（防水型）ＧＪ００９ＮＺ（６８２５円）をセブン、サイドカーそれぞれに一個ずつ取りつけました。（現在この防水型は販売してないようです）

最大充電電流は８０ｍＡで、これは私が調べた限り現在市販されている中では一番大きいです。大体一日５Aの充電器で３〜５分間充電するのと同じ充電量となるはずです。
長い間クルマに乗らなくともおてんとう様がちゃんと充電していてくれると言う趣味車にとってはなんとも都合のよいスグレモノです。

取り付けに際しては設置用の台を自製し、充電量が最低となる冬季によく充電する様に本体を４０度傾けて設置しました。また一応防水型となってはいますが、直接雨がかからないように透明プラスチック板のカバーを付けました。

さて、その効果ですが、３月に取りつけて５ヶ月が過ぎましたが月に一回しか乗らないサイドカーのバッテリー電圧を測ってみたところ１２．９Vありました。これはほぼ完全充電状態の電圧です。直前に乗ったのは１週間前ですからソーラー充電器が働いていてくれたと見ていいですね。（12.60V以上を通常完全充電というようです）
さらに計４７日放置後には１２．８Vでした。さらに１年９ヶ月過ぎた現在でも長期間放置しても常に１２．６V以上ありエンジンはセル一発でかかりますからまだまだ大丈夫です。

なおセブンのバッテリーは購入５ヶ月目に点検したところ液が不足で電極板が一部露出していたので考慮の対象から外してますが、そろそろ寿命です。それでも前回より半年以上長持ちしました。液不足はどうも購入時にお店できちんと入れなかったように思うんですが、こういうものは購入したときに点検すべきですね。

バッテリーが劣化するのは極板のサルフェーションによるものですが、これは放電状態に置かれたときに進行します。したがって常に完全充電状態にあれば寿命は大幅に延びるものと考えられます。バッテリーの寿命が１年でも延びてくれればソーラー充電器を設置する意義はあると言えるでしょう。

バッテリーのこといろいろ

バッテリーについていろいろ調べたのでちょっと書いてみます。

バッテリーの電圧測定ですが、エンジンを切った直後は電圧があっても時間とともにどんどん低下するものですから、正しい電圧を測定するには少なくとも数時間おいてから測定する必要があります。このエンジンを切った直後の電圧低下のほかに何日も放置した時の自己放電による電圧低下もあります。

このエンジンを切った直後の電圧降下が何故起こるかという件ですが、運転中は充電されるために電解液と電極板との間で電気化学反応が起こり電解液の硫酸濃度が高くなります。これは電極板の表面でまず起こり、濃度が高くなった硫酸が時間とともに電解液全体に拡散します。電圧は電極板表面の硫酸濃度で決まりますからエンジンを切った直後は電圧が高く、時間とともに硫酸濃度が全体に拡散して電圧が下がります。

バッテリーの状態を最も簡単に判断するには、電圧が最も下がっているエンジン始動直前の電圧を測定することです。これで１２．６Ｖ以上あればバッテリーは健康といえるでしょう。私は毎日乗る車ではシガーライターに差し込んで簡単に電圧を計るもので時々チェックしてます。これは意外と便利です。

下の表でエンジン始動できる限界はほぼ５５％充電（１２．２４Ｖ）のときです。
市販の比重計は１．２０から１．２５が黄色表示で要充電となってます。

比重と電圧

比重と電圧の式　　Ｖ＝（ｑ＋０．８４）×６　　Ｖ：電圧　　ｑ：比重

長く乗ってない場合には乗る前に電圧測定して電圧が低かったら（１２．３Vくらいが目安でしょうか）充電してからかけた方がいいです。セルを回してバッテリーを上げてしまうとバッテリーの寿命を縮めます。なお目安として１２．３Ｖというのは元気のいい新品に近いバッテリーの場合で、古くて蓄電量が少なくなってるバッテリーの場合はセルを回しているときの電圧降下が大きくなりますから当然もっと高い電圧が必要です。

充電の方法ですが容量５０Ａhなら５Aで１０時間、容量１４Ａhなら１．４Aで１０時間が目安です（完全放電の場合。上の表で言う０％）。充電放電ともにバッテリーには大電流を流さないことが電極板を痛めない秘訣です。

ST１１００のバッテリーは容量１４Ａhですが充電方法が　「６Aで１時間」　とかいてあります。これは国産バッテリーは品質がいいからこのやり方でもいいという事であって好ましい方法ではありません。

セルの回りが悪い状態なら５５％充電の状態ですから、５０Ａｈなら５Ａ５時間充電です。
ただしこれも新品のバッテリーの場合で、古くて容量が半分になったバッテリーの場合は充電電流を下げる必要があります。スーパーセブンのバッテリーは新しいときは５Ａで充電してますが、古くなったものは私はバイク用の１Ａで充電してます。

充電放電とも電極板と電解液との間で電気化学反応が起きてなされます。大電流を流すと電極板近辺の硫酸濃度が急激に変化して電極板に悪い影響を与えます。

容量の事ですが、容量５０Ａｈというのは簡単には５０Ａを１時間流せる電気量という意味ですが、実際には５時間掛かって流せる電気量のことを言い、満充電から０％まで１０Ａを５時間流せるという意味です。

なおバッテリーというものは電極板の性能で決まるもののようです。電極板の性能とは不純物を含まないことや電解液との接触面積が大きいことのようです。スーパーセブン純正のＢａｎｎｅｒはサイドカーに使ってる国産品と比較しても性能が悪いことは明白です。
（これは2006年3月現在は国産品に変更しています）

バッテリーの寿命のことですが、充電しても電圧が上がらなくなったら寿命です。
ただし電圧測定は充電してから数時間おく必要があります。大体は短時間で充電器の針が充電完了を指すときは寿命です。より正確には密閉式のバッテリーでは不可能ですが充電後各セルの比重を計るのが最も正確です。長く使うと一部のセルで電極板が駄目になることがあり、こうしたことは比重測定でしか発見できません。

なお電解液にゴミなどを入れることは避けるべきで、キャップを外した際はその辺に転がしておいてゴミをつけてそのまま閉めることは禁物です。また上げてしまったバッテリーと直結するというのは大変な大電流を流しますからよくないです。こうしたことを頼まれた際は自分のバッテリーを守るかいやな奴だと思われないようにするかの判断を迫られることとなります。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２００４．８．８　　作成
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２００５．１．１　　追加
２００５．６．２５　追加
２００５．１２．３０訂正