ソーラーカー＆エコノムーブの電気システム概要について

今回は、ソーラーカーとエコノムーブ(電気エコランカー)の電気システムの概要について解説したいと思います。まずは、ざっくりと全体像を把握することが大事です。詳細は徐々に深掘りしていけばOKです。

ソーラーカーの電気システム（主回路）

"ソーラーカーのしくみ"ともいえる、走るために必要な回路です。
ソーラーカーの電気システムはこんな感じ。だいたいどこのチームも同じかと思います。

ソーラーパネルで発電して、その電力でモータを回して走る。余った電力はバッテリにためて、足りないときはバッテリから放電して補う。といった仕組みで、とてもシンプルです。

ここで、「MPPT」？？　何それ、おいしいの？　状態でも大丈夫です。「そういうものがある」ということを知ることが第一歩です。とりあえず「ふーん、そんなもんか」くらいで見ておいてください。

ちなみに、MPPTは「Maximum Power Point Tracker」の略で、日本語にすると「最大電力点追従装置」。太陽電池の出力を最大化するための回路です。

ソーラーパネルは出力480W～1500W程度、種類は単結晶シリコンが(国内では)主流です。軽くするために、住宅用のような厚いガラスで覆わず、薄いフィルムで覆っただけのものを使います。なので、強度はありません。物理的に力を加えると、すぐ割れます。注意！

モータはブラシレスDCモータがほとんどです。ダイレクトドライブのインホイールモータ（というかミツバ製のモータ）が人気です。

バッテリは鉛シール型やリチウムイオンなど。基本的に、競技用ソーラーカーは、太陽電池の出力のみで走るようにつくられています（バッテリは加速するときや坂を登るときに使用するイメージ）。そのため、バッテリの容量は心もとない量に規定されているので、大会当日に雨が降ると大変です。

ソーラーカーの計測システム

これは車、チームごとにさまざまかと思いますが、一例として図にするとこんな感じです。

わかりやすく図にしたかったのですが、ムリでした。（ごめんなさい。）

計測系では、電流・電圧などの値を取得して、
・「ドライバーに知らせるための表示器」←（これは必須）
・「データロガー」←（あったほうが良い）
・「テレメトリ」←（あったらうれしい）
これらに信号を渡して、車両の状態を把握するのに役立てます。
（例）いま何km/hで走っている、モータ消費電流は何Aか、バッテリ電圧は何Vあるか、などなど。

ウインカー・ハザード、ブレーキランプ、ホーンなどの補器類も車両には必要です。

エコノムーブの電気システム（主回路）

エコノムーブ（電気エコランカー）の電気システムはこのようになります。

ソーラーカーから、太陽電池とMPPTを省いたもの、といえます。
バッテリ容量は秋田のレースで12V,3Ahを4本=144Wh。2時間レースなので平均72Wくらいの出力となります。

エコノムーブの計測システム

エコノムーブ（電気エコランカー）の計測システムの一例です。

ソーラーカーと比較して、かなり簡略化されています。書くのがめんどくさくなったから、ではありませんよ。
低消費電力であるソーラーカーよりも、さらに使える電力が桁ひとつ少ないため、必要最低限の構成となります。チームによってはデータロガーを搭載したりしています。
図に書き忘れましたが、ホーンは必要です。