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許容電流

サブバッテリーシステム設計の壁 許容電流

SBSを自作したいのに電気関係は苦手というひとは多いと思います。間違って配線したら危険だろうな、とか高い器材を壊すかもしれないとか心配されることと思います。これは皆さんに共通する考え方だと思います。このようなトラブルを起こさないために電気工事の知識が必要とされます。一方、Youtubeなどの動画でSBSを自作しているユーチューバーさんが沢山いますが彼らの内容を鵜呑みにすることなく自分自身で正誤を確認する必要があるでしょう。

さて、SBSについて考えていきましょう。

バッテリーというと乾電池を想像してしまいますが乾電池と車載用蓄電池は大変な違いがあることを認識しましょう。

乾電池と蓄電池

例えば左端のアルカリ単1乾電池の容量はメーカによると1000mAx5.5時間とされています。一方リン酸鉄リチウムイオン電池の容量は100Ahrですから約18倍となっています。さらにアルカリ電池の電圧は1.5Vに対してリン酸鉄リチウムイオン電池は12.8Vですから8.5倍です。すなわち18×8.5で153倍の差があるわけです。一般的に乾電池も蓄電池もバッテリーと呼びますが内容はかなり違うことはお判りいただけたと思います。

次にサブバッテリーから白物家電を使用するには直流電源を交流電源に変更する装置が必要です。ここでインバータの出番です。

また同社では下記の説明もされています。

ということはインバーターの定格出力の1/3から1/7の消費電力の家電しか使用できないということでしょうか? もちろん安全サイドでお願いしますということは分かるのですがインバーターの定格出力はあっているのか不明瞭です。

定格出力2000Wのインバータを使用する場合にサブバッテリーからインバータに流れ込む電流はどれくらい必要であるか考えます。インバータでの変換ロス分を考慮せずに単純に考えると2000W÷12Vで約166Aが流れます。定格出力800Wのヘアドライヤーを家庭のコンセントに繋いだ時にヘアドライヤーのコードに流れる電流は約8Aですから166Aが如何に大きいか想像してください。よって、自分で構築したSBSにマッチするか否か必ず確認しましょう。

まとめ

  • インバータの容量は使用する最大消費電力の1.4倍程度のものを選びましょう
  • インバータを使用するときは定格要領の70%から80%で使用しましょう
  • サブバッテリーからインバーターまでの電線の長さは2m未満としましょう
  • インバータとサブバッテリー間のKIV電線のサイズは下記を参考にしてください
    • 定格1000Wインバーターは14sq以上
    • 定格1500Wインバーターは38sq以上
    • 定格2000Wインバータは60sq以上
    • 定格3000Wインバータは100sq以上
  • インバータのオン・オフ用のリモートスイッチ付きが便利です

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サブバッテリー③

私のSBSシステムをご紹介しますので宜しかったら参考にしてください。

SBSの心臓部とも言えるサブバッテリーはRenogy社製の リン酸鉄リチウムイオンバッテリー 100AH 12v RBT100LFP12S-JPを並列に2台使用することにしました。https://renogy.jp/12v-100ah-smart-lithium-iron-phosphate-battery/ 選択の理由は「同容量の鉛バッテリーと比べると、コンパクトかつ長寿命です。また正しく長期間ご利用いただくことで、1回あたりの充放電のコストを抑えることができ、コストパフォーマンスの面でもリチウムイオンバッテリーの方が優れています」だからです。カッコ内は同社のパンフからの引用です。 96,000円x2台

走行充電器はNAVIC社製の走行充電器SJ301を使用することにしました。https://www.navic.cc/sj301 選択の理由はキャラバン1号において3年間使用した実績と本器には走行充電機能、ソーラー充電管理機能、外部充電機能が搭載されています。バッテリーに合わせてRenogy社製を使用したかったのですが最終的に外部充電機能が付加されている本器を選択しました 39,900円 また同上用リモコンを使うと発電状態などが本体から離れた場所で確認できます。9,620円

インバーターはLVYUAN(リョクエン)インバーター 正弦波 12V 2000W 最大4000W DC12V(直流)AC100V(交流)変換 50HZ 60HZを選択しました。リンクは長いので省略します。選択の理由は価格と永久保証という大胆なキャッチです。トラブルが出たら国産メーカーに切り替えるつもりです。 26,988円

太陽光パネル100WhはRenogy社製の RNG-100DB-H-JPにしました。https://renogy.jp/flexible-solar-panel-100w/価格は1枚16,038円です。2枚使用しました。ここまでの合計金額は300,584円です。この他に配線材など1万円程度必要かと思います。工具は別です。ここで予算を削り他場合は鉛電池を使用することが出来ます。G&Yuバッテリー SMF27MS-730 プラス セミサイクルメンテナンスフリー マリンレジャー キャンピングカー17,366円/個ですから2個使用すると157,268円コストダウン出来ます。

まとめ

サブバッテリーシステム:走行充電器、2000Wインバーター、太陽光パネル100W2枚、100AHバッテリー2個の価格

  • リン酸鉄リチウムイオン電池の場合 約30万円
  • 鉛電池の場合 約15万円弱

 

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サブバッテリー ②

サブバッテリーシステムを自分で構築したい方はこの記事をお読みください。SBSを設計するために以下のポイントを整理してみましょう!

  1. 車中泊で使用したい電化製品は何ですか? ⇒リストアップしてみましょう
  2. リストアップした電化製品の消費電力を比較して一番大きいものは何ですか?
  3. それらは必需品ですか?代用品はありませんか?
  4. オルタネータ以外の充電方法は必要か?(外部交流電源、太陽光発電)
  5. 交流電源が必要ですか?(家電を使用する場合)
  6. 私の整理を以下に記載しましたので参考にしてください!

1.【家電類】(交流100V)電気炊飯器、IHクッカー、ホットサンドメーカー、ヘアドライヤー、電子レンジ、携帯充電器、ノートパソコン等                              【直流系電気製品】(直流12V)冷蔵庫、流し用水栓ポンプ、FFヒーター電源等

2.一番大きい消費電力の電気製品は電子レンジで消費電力は1500Wでした。二番目はヘアドライヤーで1200Wでした。この考察は3&5にも関係します。

3.IHクッカーは炎がでないので夏場の調理に便利です。消費電力は押さえて1000Wにしました。もちろん冬場はカセットコンロが暖かいので最適でしたがFFヒーターを導入したので炎の出ない調理器が安全面で優れていると考えました。電子レンジは長いことコンビニのものを利用していたのですが新システムでインバーターの容量をアップする予定なので搭載することにしました。

4.出発前の充電やオートキャンプ場の連泊のために外部電源入力回路を必要としました。太陽光発電も視野に入れて走行充電器を選択することにしました ⇒ 試験走行の後、必ずしも必要ないと考えました。

5.一昔前、インバーターが高価であったときに船舶用や車載用の直流家電製品の使用が一般的であったそうですが最近は外国製も含めて全体的に安価になっています。私はC国製インバーターを設置して種類の豊富な白物家電を使用することにしました。 ⇒ 試験走行(約3000㎞約3週間)の旅を過ごしましたが問題は起こっていません。

まとめ

  • 車内調理についてイメージ
  • 冷暖房についてイメージ
  • 電化製品のリストアップ
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サブバッテリー ①

サブバッテリーシステム(SBS)構築について私の見解を述べます!

最初に決めることは電気配線を自分で行うか決めることです。一般住宅や小規模な店舗、事業所などのように、電力会社から低圧(600ボルト以下)で受電する場所の配線や電気使用設備等の一般用電気工作物の電気工事の作業に従事するには第二種電気工事士の資格が必要です。

では車中泊車は電力会社から受電しているわけではないので電気工作物とは言えないかもしれません。しかしインバータ以降の電圧は100Vありますし直流部分は電圧は12Vと低いですが電流は100A近く流れることもあります。そうなると余程慎重に設計と工事を行う必要があると思います。

実際にキャンピングカーのSBS構築は複雑なものではないので少し勉強すれば比較的簡単に出来ると思います。

圧着端子取付中

インバーターを使って交流電源を使用したい場合はサブバッテリーとインバーター間に大電流が流れるのでケーブルサイズは大きくなりケーブルの接続には写真のような特殊な圧着機が必要になります!

Renogy社のリチウムバッテリー

話を戻します!

自分で電気配線をしたくない方は高性能のポータブルバッテリーをお勧めします!

最近、巷ではJackery社の大容量バッテリーが大人気です!下記の同社公式URLで内容を確認してください!https://www.jackery.jp/products/ace-1500

ポータブルバッテリーの良さは名前の通りポータブルすなわち携帯出来るということです。家の中でも車の中でも好きな時に好きなところへ持っていき充電や給電に使用できることです。ちなみに同社Ace1500の場合は1,488Whの能力があります。超簡単に説明すると100Wの電球を14.88時間点灯できることです。今時白熱灯を使う人はいないでしょうから(笑み)100W相当の明るさのLED電球(8W)で換算すると186時間使用できるということです。凄いですよね! 重量は約15㎏ですから5㎏の米袋が3袋分ですから普通の大人なら少し重いと感じる程度でしょうね。

で、気になるお値段は税込みで176,000円です。もちろん価格は容量によって上限しますからお財布と相談ですね(笑)

まとめ

  • SBSを自作するならよく勉強しましょう
  • 勉強したくない人は外注しましょう
  • 面倒な人はポータブルバッテリーを使いましょう
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家具設計 2

アイデアで省スペース化

初めてのDIYでは使い勝手よりも思い入れで設計することが多いように思います。色々な資料から参考になる機能を選びデザインに取り入れたりして楽しいものです。しかし実際に旅に出て使ってみると必ずしも満足した結果が得られるものでもありません。

特に格好の良い展開式ベットは無精者には天敵です。食事の後にテーブルを片付けて別途メーキングするのは長旅ではストレスであったりします。

旅を重ねるごとに最適なスタイルを追求することがキャンピングカーDIYの醍醐味です。

さて、写真はキャラバン1号のシンクです。アイデアはスペースを有効に使用するためにスペースを兼用することとしました。 

シンクの上に蓋を設けて調理や食事をするためのスペースを確保しましたが食事中にシンクを使えないという短所がありました。   よって効率の悪いギャレーとなりました。

蓋を開けるとシンクです

我が家は旅先で地物野菜でサラダ作りを楽しんでいます。シンクは野菜を洗うのに大変便利です。調理はしないのでシンクは不要という方もいますが時間のあるシルバー世代には必需品ではないでしょうか。

霊峰富士

写真は「ふもとっぱらキャンプ場」で撮ったものです。雄大な富士山を前にして早めの夕食にしました。ご覧のように広々としたキャンプ場にテントやターフを張っていないのは少し寂しい光景ですが室内では下の写真のように楽しんでいます。

全てが同時進行中

夕飯の準備を始めた家内のとなりでスーパーで買った「アジの南蛮漬け」で一杯始めたところです。食事の準備中なのに2本目に手を付けて叱られる直前のスナップショットです(汗)

この状態では流しを使うことは出来ません。そこで下の折畳式テーブルを取り付けました。

後付けの折りたたみテーブル

先の経験から折りたたみテーブルを後付けしたところ画期的に車中飯が楽になりました。ホームセンターで買い求めた金具にパイン集成材で作った天板を取り付けました。天板中央には磁石が効くステンレスプレートを埋め込みましたが天板が重くなっただけであまり効果がありませんでした。

昼食の準備中

このテーブルで冬はガスコンロ、夏はIHクッカーを使用して調理をしています。その理由は室内温度調整のための対策です。

二人分のスペースが確保できました。

まとめ

  • 排水タンクのドレンは必要(清掃時に便利)
  • ギャレーに引出しがあると便利(省スペース)
  • シンクに蓋は不要(蓋が湿気で反る)
  • 食器の洗浄水は工夫次第で削減出来る
  • 折畳テーブルで省スペース
  • ベットエリアに干渉しない(万年床万歳)
  • トイレ収納エリア確保(夜間尿対策)
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おまけ カロッツェリアツイーター取付

アマゾンで4,479円

キャラバン1号に続き2号もグレードはDXです。DXのスピーカーは運転席・助手席ドア下部に位置しており運転中に聞くには物足りなかった。そこでボーズ社のスピーカーをBluetoothで聞いていました。そこでカーオーディオについて調べていると下記のURLから貴重な情報を得たので実践することにしました。https://souzouno-yakata.com/car/2001/02/12/1205/#%E3%81%9D%E3%82%82%E3%81%9D%E3%82%82%E3%82%AB%E3%83%BC%E3%82%AA%E3%83%BC%E3%83%87%E3%82%A3%E3%82%AA%E3%81%AE%E5%BD%B9%E7%9B%AE%E3%81%AF%E4%BD%95%E3%81%8B

結論:ドライブ中のBGMと割切って、純正スピーカー交換による水漏れなどのリスクを回避できるのでツイーターを追加する方法を採用しました。完成後に試聴すると大幅な改善が出来て今後のドライブが楽しみです。

配線図

電気配線は簡単ですので心配しないでください。準備するものはカーナビの取扱説明書と圧着工具とギボシ端子だけです。圧着工具の使用方法はYouTubeなどで詳しく説明されていますので参考にしてください。

マスキング養生

粘着層が接着面に残らないマスキング用のテープを使用して写真のように養生をしましょう。カーナビ本体は金属のフレームが剝き出しになっていますので本体を取り出す際にフロントパネルを傷つけるのを防止するためです。

パネル形状

この写真を良く見てパネルの固定方法を確認してから取外すと良いでしょう。パネルを横方向から撮影しています。左側が下部で右側が上部として取り付けられています。上部にはパネル本体と一体の大きな引留め部があります。下部には逆T型の本体突起に金属のピンが取付けられています。このピンは取付けられたカーナビ本体に正対してパネルを真直ぐ手前に引くことで簡単に取外せます。

カーナビの裏面

沢山の配線を見ると心配になりますが各配線は色の組み合わにより用途を簡単に特定できます。  配線の色は取扱説明書に記載されていますので確認してください。               

可愛いのに効果抜群

左右のピラーわきに取付けました。ツィーターは付属の両面テープと金属プレートを使用してネジ止めはせずに取付けました。ここまで2時間程度かかりましたが達成感と音質効果アップで大満足です。

ACC電源取出し

ここからは走行充電器のON/OFFをキーと連動させるためにACC電源を取出し作業の説明です。  ここではエーモン製の電源取出しコードを使用しました。ヒューズの形状は平形、ミニ平形、低背と3種類ありますがCV350 の場合は低背ヒューズを使用します。また説明書通りに極性に注意して設置すると写真のようにアンペアの数字が逆になります。

走行充電器用ON/OFF信号配線

赤色の走行充電器用ON/OFF信号配線をヒューズボックスのACC電源から取出してグローブボックス内を通り助手席側ピラーを経由して荷室方向へ配線します。

hは

赤色の信号線を既存の配線ケーブルに沿わせて配線して軽く固定しておきます。               これで運転席上部の内装板を復旧できます。

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静音化と断熱作業その2

静音化作業が終わったので断熱作業を開始します。断熱作業を終えると内装板を復旧しますが内装板内に電気配線をする場合は事前に行うと便利です。前部内装板がないと運転に支障があるので前部内装板内の電気配線を行います。今回は走行充電器用トリガーのためグローブボックス裏のヒューズボックスから助手席ピラーを通り荷室に行く配線を行います。ついでにCV350DXの純正スピーカーでは物足りなかった音響のアップグレードを考えました。ぜひおまけ記事もチェックしてください。

断熱材

断熱性能抜群です!当商品は東レ株式会社より「東レペフシート」の供給を受けた旭産業株式会社の製品で柔軟性に富みはさみやカッターで簡単に切断でき、粘着材付なのでどこにでも貼付けることが出来る優れもの商品でした。東レペフシート粘着付(黒色) 5mm厚*1m巾*5m巻”12,320円でした。    粘着層がかなり強力なため予め適当な大きさにカットしたものを貼っていく方法をとりました。裏紙に方眼が書かれているので現場合わせをするに便利です。

荷室壁内

荷室壁の内装板を外して断熱作業を施します。手の入らない車体下部は建築用のグラスウールを詰めます外気側と部屋内の向きがありますから注意して挿入しましょう。

荷室部

断熱材の小片を車体の左端から右側へ重ね合わせるように貼っていきます。断熱材の内側にある制振シートが浮き出ているのが分かります。荷室天井に電気配線をするまで暫くこの状態で運転します。続きます…

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静音化と断熱作業その1

静音化なんて書きますと高級車のような静かな空間を予想しますが実際のところ車体に伝わるさまざまな振動(音波)を押さえる軽減させることが主な狙いです。例えば停車中の雨音などはかなり気にならなくなります。次に断熱作業はバンコンの大きな屋根から伝わる日射熱を軽減させ冷房能力を高めます。

荷室内装板

内装板取外しの注意点は二つです。手袋などをして内装板を汚さないこと(私の場合は新車なので素手で仕事をしています)次に二人作業を心がけて内装板を折らないように作業しましょう。

アシストグリップ

フロント部の内装板を取外すためにアシストグリップ、サンバイザー、リアエアコンのコントローラー、ルームライトを取外しましょう。サンバイザーの取外しのためにはプラスでもマイナスでもないトルクスドライバーが必要です。サイズT20を使用します。

トルクスドライバーセット 1200円
サンバイザー取外し

柄のついたトルクスドライバーを買おうと思いましたがセットのほうと値段が同じくらいなので写真のようにレンチスタイルセットを買ったので回すのに苦労しました

リヤクーラーコントロール

リアクーラーのコントロールパネルを外してフロント部の内装板を外します。キャラバンの内装板や各種部品の取外し方法が詳しく掲載されているWEBサイトをご紹介しますので活用してください。この管理人さんは日産ファンとのことですがあまりにも詳しいので日産関係者ではないかと勝手に思い込んでいます(冗談) https://nv350caravan.com/door-panels-decomposition/

剝き出しのリヤクーラー

前部、後部の内装板を取外して制振作業と断熱作業の準備が出来ました。制振用シートはエーモンの「音楽計画」を使用しました。コロナ禍でDIYブームのせいか制振用シートが品不足で2週間待ちでした。旅行・外食産業は大打撃を受けていいるなかでコロナバブルも起きている業界もあるとニュースで見ましたが実際のところどうなのでしょうか?

エーモン製です

                         ”エーモン社の宣伝より抜粋”                                  1.インナーパネル用制振シート
レジェトレックス(従来品)と同等の制振性能で作業性がアップ。曲面にもなじみやすく、しっかりと圧着できます。                                        2 .ポイント制振材
専用設計のアルミ拘束層と特殊ゴム系粘着剤によりレジェトレックス(従来品)と比較し、約1.6倍の制振性能で振動を効果的に抑えます。ピンポイントで使いやすいパッチ形状としました。      3.  アウターパネル用制振材
独自の高効率振動吸収技術により、アウターパネル特有の広範囲に渡る微振動を効果的に吸収するとともに、密度の高い特殊樹脂素材で防音性能にも優れています。

片側が粘着シートです
首が痛いです

制振材は全面に貼る必要はないので鉄板をたたきながら響くところに貼っていきましょう。   キャラバンの荷室天井は格子状なっているのでそこに貼りました。将来の剥がれを防止するために制振材と鉄板の間に空気が入らないように慎重に貼ります。

後輪タイヤハウス

これで静音化の作業が終わりました。30枚入りを3箱購入しましたがここまでの作業で2箱を使いました。残りはエンジンルーム周りに使用するか考えていますがまだ先になりそうです。次は断熱作業ですがツイーター取付とアクセサリー電源取出し作業をのため少し寄り道をします。

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家具設計 1

使用しているソフト

 ネット上で様々な車中泊車用架装品の設計方法が公開されています。約4年前に私が初めて車中泊車製作に取組んだころはネットでの情報は限られていたので「カーネル」などの雑誌の情報が頼りでした。最近ではほとんどの作業やとても有効なアイデアなど、たくさんの動画がYoutubeで公開されています。

3D画面で設計します

 架装品の製作にスケッチなどは不要という達人もいれば  「それでできるの!」という暗号めいた驚愕のスケッチを書くひと迄さまざまですね。

キャラバン1号の製作時は私にとって初めての製作だったので全て現場合わせで製作しました。というか、それしか出来なかったというのが現実でした。

現場合わせとは架装品に組み込まれるコンセントやスイッチ、流し台や水道栓などすべての機器部品類をそろえたうえで木材を切ったり貼ったりの製作でしたので材料と時間の無駄が大量に発生しました。(汗)

日本マイクロシステム社製の「キャディースリーディーソフト」の良いところは木取図を自動で作成してくれるので材料の購入や無駄のないカットにとても便利です

まとめ 

  • 初めての場合 現物合わせが確かです
  • 図面を書けば更に効率的です
  • 3Dソフトの場合 完成の姿がイメージし易いです
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フロア製作 2

関東運輸局千葉運輸支局袖ヶ浦事務所

荷室のスペースを確保するためにリアシートを取外すことにしたので陸運局に偵察に行きました。車体重量を計るのでスペアタイヤを外してきてくださいと助言されたので年末に取付けた床も取外すことにしました。一部、気になるところがあったのでこの際やり直そうと思いました。

取外し中

根太とスタイロフォームに番号を振り分けて順番に取外し作業場の床に敷き並べました。

ステップ部の根太

気になっていたところはスッテップ下部の根太です。はじめは単なる根太だったのですがプレート形状に長期使用に耐えるようにしたかったのです。1x8材を加工しました。

ステップガードと調整中

ステップガードとプレートを調整し最終的にねじ止めをする予定です

根太に配列を変更

根太の配列をシンプルにして合板をかぶせた後のビス止めを容易にした

やり直し完了
遮音シート

燃料タンクの点検口の位置がずれたので銀テープを使用して修正しました。これで合板を被せて終了です。次は静音化・断熱工事に進みます。

まとめ

  • 純正カーペットで板取をするときは一度型紙を作成する
  • 根太の取付作業が意外に面倒である
  • 点検口の大きさは最小限にとどめる