ナローボディのハイエースをいろいろ工夫して、家族4人で車中泊やバンライフを楽しんでいます。
さて、今回は前回の基礎編にひきつづき、車中泊の電気関係に関するQ&Aの後編をお届けします。
Q.オルタネータって何？
いきなり聞きなれない言葉が登場しましたが、オルタネータというのは車に搭載されている発電装置のことです。
昔の自転車には「ダイナモ」といってタイヤの回転によってライトを点灯させる発電装置がついていましたね。やたら重くなるあれです。
車にも走行中の力を使って電気を作り出してバッテリーに電気をためる発電装置がついています。それを「オルタネータ」といいます。
「ジェネレーター」という名前もありますが、大きな意味ではオルタネータはジェネレーターの一種で、「車の走行による機械的なエネルギーを使って電気エネルギーを作り出す装置の総称をジェネレーターといい、そのうち特に交流電源を作り出す装置をオルタネータという」のだそうです。
このオルタネータは車が走る力を使って電気を作り出し、それをバッテリーにためるというとても重要な仕事をしているわけですね。このおかげで、バッテリーは電気を使ってもまた充電されて常に電圧が保たれているわけです。
ところが、このオルタネータとバッテリーの関係、実はそう単純な話しではないようで、そのことが車中泊におけるインバーター経由の電気利用とも大変密接な関係があるということなんです。
オルタネータという装置はバッテリーの電圧が下がったことを検知して充電を開始するわけではなく、オルタネータに接続されたさまざまな車両設備からの電気信号を感知して、オルタネータに負荷がかかった場合に作動を開始するという図式のようです。たとえば、オルタネータに接続されている車両設備には「カーエアコン」や「ヘッドライト」「カーナビ」「オーディオ」「ワイパー」「フォグランプ」などが挙げられます。小さなものでは「テールライト」や「ウインカーランプ」などもそうですね。
そうした電気装置のコードはオルタネータを介してバッテリーとつながっていて、これらの電気装置が使われるとオルタネータに負荷がかかり、それではじめてオルタネータが動いて電気が作られるわけです。
Q.オルタネータとインバーターの関係は？
このようにオルタネータは車両の電気装置からの負荷を感じて動き出すわけですが、シガーソケットにつないだインバーターでいくら家電製品を使用したとしても、これは直接オルタネータに繋がってはいないので、オルタネータは負荷を感じないため電気は作り出されません。この状態だとバッテリーからはインバーターへ電気が送り出される一方なので、バッテリーの電圧はどんどん下がっていってしまいます。いわば、車のエンジンを止めた状態でバッテリーを使っているのと同じ状況なわけです。そのうち、他の電気装置（エアコンやワイパーなど）の負荷を感じてオルタネータが動き出せば、バッテリーは充電されはじめますが、このような状態が日常化するとバッテリーに対する負担が大きくなり、バッテリーの消耗を招くことになります。
前回お話ししたように、うちがインバーター経由で車載冷蔵庫を使っていて「低電圧」エラーが起こっていたのは、まさにこの状態だったわけです。幸い、インバーターの低電圧エラーのおかげでバッテリー上がりは避けられましたが、こういう状態を知らずに放置していると冬場にバッテリー上がりを起こす可能性が高くなるでしょう。
もし、車中泊でインバーターをよく使われている方で、パワーウインドウの動作が前より遅くなったりエンジン始動がすこしたるいなと感じたりする場合は、かなりバッテリーが弱ってきている可能性がありますので要注意です。
これを避けるには、インバーターを車内に置くのではなく、インバーターのケーブルをエンジンルームに引き込み、オルタネータとバッテリーの電極にダイレクトに接続してインバーターで使う電気の負荷をオルタネータに感じさせてやる、という方法が考えられます。
そうすれば、走行中にインバーターで電化製品を使うことによってオルタネータに負荷がかかり、オルタネータが発電を開始してバッテリーに充電してくれるでしょう。
ただし、インバーターのケーブルをエンジンルームに引き込んで、オルタネータとバッテリーに直接接続するというのは、素人の私たちにはかなりハードルが高い気がします。
下手なつなぎ方をすると、エンジン停止時も常に電気を消費してしまう可能性があり、それこそバッテリー上がりのトラブルです。
Q.バッテリーのサイズアップは効果がある？
さて、車に積まれている電装関係が年々増えてきていることで、バッテリーへの負担も大きくなりつつあります。インバーター経由で電化製品を使うために、バッテリーを純正よりサイズアップすることで電気性能をパワーアップさせるという方法もあります。例えばハイエースの場合、純正なら「85D26R」というサイズですが、これを「125D26R」にアップさせることで、電力性能は約1.5倍にアップします。
バッテリーのサイズアップする場合の注意点は、一つはバッテリーそのものの大きさを変更するにはスペースの問題があることと、もう一つは、大きさは同じで電気容量だけサイズアップする場合、オルタネータとの関係性があるというところです。
ハイエース純正の「85D26R」という表記のうち、「26」の部分が横幅を表していて、横幅26センチという意味になります。「D」の部分は奥行と高さのサイズで、Dは奥行17.3センチ、高さ20.4センチという規格になります。自分の車のバッテリー置き場のスペース内におさまるのであれば、サイズアップすることは可能ですが、できればバッテリーそのものの大きさは基本的には変えないようにした方がいいでしょう。
一方、「85D26R」の最初の「85」の部分が電気的な性能を表していて、ここを「85」から「105」とか「115」「125」とアップさせることで電気的な性能がアップします。イメージとしてはスポンジの水を吸う量が増えたような感じでしょうか。性能が上がればスポンジが蓄えられる水の量が増えるというような感じです。
これによるメリットとして、蓄えられる電気量が増えるので、電装品をたくさんつけていてもバッテリーが上がりにくくなることや、オルタネータからの発電で蓄えられる電気量が増えるので、次にオルタネータが働くまでの時間が伸び、インバーターから使える電気にも余裕ができること、またオルタネータを回す回数が減るのでエンジンの負担が減り燃費が多少良くなるというメリットもあります。
一方、バッテリーの大容量化には、オルタネータへの負担が増えるというデメリットもあります。純正で搭載されているオルタネータの発電能力を確認しておき、その範囲内での容量アップにとどめておかないと、あまり大きな容量アップは、それだけオルタネータが発電する時間が長くなるので、たしかにオルタネータの負担にはなります。もっとも、最近の車は電装関係が増えているので純正のオルタネータ自体も大型化されてきているようで、そこまで負担を気にすることもないようですが。
今積んでいるバッテリーの比重が下がってきたタイミングで、次のバッテリー交換の際に思い切って容量の大きなものに交換するというのもいいかもしれません。
バッテリーは断然ネットで買うのが安いです。大手のカー用品量販店などで買うよりかなり違いますし、ネットでも引取をやってくれるクーポンがついていたりするのでバッテリー交換さえ自分でできるなら、絶対その方がお得です。おすすめはパナソニックのCAOS（カオス）というバッテリー。これが一押しです。
Q.ポータブル電源の実際の電力量はどれくらい？
これもよく勘違いしやすい落とし穴です。
例えばカタログで使用電力500Whとうたわれている場合、500Wの電気を1時間使用できる、と思ってしまいますが、ここで気をつけなければいけないことが2つあります。
1つは変換効率の問題。そしてもう1つはそのポータブル電源の出力電圧の問題があります。
変換効率というのは、電気のエネルギーを別の形に変える時に生じる熱損失を差し引いた実際に使える電力のことをいいます。
ポータブル電源にせよバッテリーにせよ、電気は全て直流の形で充電され蓄えられています。
家電製品を使う場合、この直流の電気を交流に変換して取り出しているわけですが、直流から交流に変換する時に熱損失が起こります。
だいたいでいうと、変換時に1割くらい目減りする感じでしょうか？
直流で蓄えられた電気は、本来なら直流のまま使う方が効率はいいわけです。ただ、やはりどうしても100V電源の方が使える機器も多くて便利なので、交流で使うことの方が多いと思います。
その場合は、丸々100%の電力が使えるわけではなくて、実際使える電力は1割くらい減少するということを理解しておきましょう。
もう1つの落とし穴はポータブル電源の出力電圧です。
カタログや製品情報をよく見ると、「出力電圧110V」と書かれているポータブル電源があります。
出力110Vというのは台湾や韓国の基準なんですね。
日本の電圧は100Vですが、実際に送られてくる電圧は常に100V一定ではなくて97〜102V程度の範囲で揺れ動いています。
家庭で100Vの裸電球を使っていて、突然電球が切れることがありますが、これは100V設計の電球に100Vを超える電圧がかかった時にフィラメントに負担がかかって切れてしまうのが原因です。
ホームセンターなどの電球売り場に行くと、100Vではなくて110Vの電球が売られています。これを使うことにより、多少高い電圧がかかっても電球が切れにくいというメリットがあります。
このように電気製品側が110Vに対応していれば、多少電圧が変化しても即壊れることはありません。
少し話しがそれましたが、ポータブル電源の電圧が110Vの場合、電気機器側からみると、送られてくる電圧が常に110Vなので、入ってくる電気の負荷が大きくなります。
もしも電圧の許容範囲がデリケートな機器であれば、不具合を起こしてしまうことがあるかもしれません。
出力110Vのポータブル電源は、500Wh÷110V=4.54A、つまり取り出せる電流は4.54Aとなります。
これを100Vの機器で使用した場合には、4.54A×100V=454W、つまり実際に使える電力量は454Wということになります。
このように110Vの電源を100Vで使用すると、使える電力は100／110に目減りします。
先に書いた変換効率は、この454Wからのさらに1割減になるため、実質的な電力は400W程度になると考えておくべきですね。
なかなかカタログ通りにはいかないものです。
ちなみに、ポータブル電源で使える電気製品の最大消費電力についても、カタログ上では定格500W、瞬間最大1000Wなどと書かれていますが、これは110Vでの計算に基づいているので、100V機器の場合は450Wまでの機器しか使えないことになります。
定格500Wのはずなのに、実際に500Wの電化製品を繋ぐと電源が切れる場合、背景にはこの110V電圧問題があるようです。
電気はやっぱり難しいですね。
最後まで読んでいただきありがとうございます。
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