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満天☆の海-2

電気ー2)ヨットの電力消費量-航行時

前提条件
エンジンは1GM10で、車用のスターティングバッテリー(5時間率容量55Ah)1個で始動用とハウス用を兼ねるものと仮定する。

電装系大研究(舵社発行)を参考にした。それによると、始動が困難となるバッテリー上がりを防ぐには消費を満充電の30%以内に留めれば良いとなっている。

日中の航行時の電力消費量

1)GPSプロッター魚探の電力消費量

葵ソニックGPSプロッター&魚群探知機SVC780 200kHzの電力消費量はカタログ値で15W(注:メーカー、機種によって消費電力はバラバラで40Wというものもあるようだ)。
1時間の消費量が15WということはAhに直すと→15W÷12V=1.25Ah
10時間の消費量は→1.25Ahx10h=12.5Ah

2) オートパイロットの電力消費量
Raymarine ST1000Plus,2000Plus Tiller Pilot Owner’s Handbookより
(ST1000と2000それぞれの数値は記載なし)
Standby:40mA (90mA with full lighting)
Auto :0.5to1.5A depending on boat trim, helm load and sailing conditions.

Standby時の消費量は無視して全航程Autoで使用したと仮定。
穏やかな海況での10時間の消費量は0.5Ahx10h=5A
荒天時での10時間の消費量は1.5Ahx10h=15A
平均的な海況として中間値を取ると1時間の消費量は(0.5Ah+1.5Ah)/2=1Ah、10時間の消費量は1Ahx10h=10A

3)平均的な海況でGPSとオーパイを両方使用して航行する時の電力消費量は
  1時間で、GPS1.25Ah+オーパイ1.0Ah=2.25Ah
  5時間では2.25Ahx5=11.25A
  10時間では2.25Ahx10=22.5A

4)平均的な海況でGPSとオーパイを両方使用して航行する時にバッテリー上がりを防ぐ為には

4-1)バッテリーが満充電(55Ah)の時

始動が困難となるバッテリー上がりを防ぐには消費を満充電の30%以内に留めればよいと電装系大研究に書いてある。
満充電 (55A)の30%16.5Aなので、消費量を16.5A以内に留めれば良いという事になる。16.5Aは7.3時間分の消費量だ(
16.5A÷2.25Ah=7.3h)。7.3時間迄ならエンジンをかけて補充電しなくてもOKということになる。

4-2)バッテリー残量が心配な時はエンジンをかけて補充電しながらとなる。
平均的な海況でGPSとオーパイを両方使用して航行する時の電力消費量は2.25Ahだ。これに対し約1000回転でエンジンを回せば約10Ah発電するので、1時間エンジンを回せば10-2.25=7.75Ahをバッテリー充電にまわすことが出来る。これは3.4時間分の消費量だ。

夜間航行中の電力消費量

1)航海灯の電力消費量
SEA@ITEM http://sea-item.shop-pro.jp/?mode=cate&cbid=425495&csid=6
で調べたら小糸製作所製両色灯、船尾灯、停泊灯いずれも電力消費量は10Wだった。
航海灯の法規制は
帆走時 ⇒両色灯+船尾灯を点灯
機走時(=機帆走時) ⇒両色灯+全周灯(停泊灯)を点灯…船尾灯は消す
となっているので、機走時も帆走時も航海灯の消費電力は計20Wだ。
1時間の消費量が20WということはAhに直すと→20W÷12V=1.67Ahなので
5時間の消費量は8.35A
10時間の消費量は16.7A

2)夜間航海で航海灯を付けてGPSプロッター魚探とオーパイも使用する時の電力消費量
1時間・・・航海灯1.67Ah+GPS1.25Ah+オーパイ1.0Ah=3.92Ah
5時間・・・3.92Ah×5h=19.6A
10時間・・・3.92Ah×10h=39.2A

3)バッテリー上がりを防ぐには
電装系大研究によれば、始動が困難となるバッテリー上がりを防ぐには満充電の30%以内の16.5A迄の消費に抑えればよいのだが、16.5Aは約4時間分の消費量だ(16.5÷3.92=4.2)。したがって満充電でスタートしたら4時間後からエンジンを回すことが必要になる。
1時間当たりの消費量が3.92Ahに対し1000回転強で10A発電するので、4時間後から1000回転強で運転を始めれば、1時間当たり10-3.92Ah=6.08Ahがバッテリー充電にまわるので、3時間でバッテリーは満充電に戻る計算になる。


注:
始動が困難となるバッテリー上がりを防ぐには消費を満充電の30%以内に留めればよいと電装系大研究に書いてあるが、実際にはバッテリーには一つ一つ個体差があるので、かなり安全を見て言ってるのだと思う。実際問題バッテリー電圧が12.0V位まで減ってもエンジンは始動出来ている。電装系大研究によれば、12.0Vというのはバッテリー残量50%以下だ。
また、購入時のバッテリーの容量が55Ahであっても、実際には使用して行くうちに徐々に容量は下がり、満充電しても55Ahにはならなくなはずなので、ここでの記述は、ある条件下で計算したらこうなると言う一つの事例でしかない。

通常はヨットはツインバッテリーを積載してるので、エンジン始動用バッテリを温存してハウス用バッテリーを使用すれば、残量が50%位まで使うことは何も問題ないし、更に、車用のスターティングバッテリーではなくディープサイクルバッテリーをハウス用に使うなら、容量を使い切ることを前提にしたバッテリーなので、バッテリー上がりなど何も気にせず使えるはずだ。

参考:
参考文献:電装系大研究(舵社発行)
SEA@ITEM http://sea-item.shop-pro.jp/?mode=cate&cbid=425495&csid=6で航海灯用のLED電球を売っていた。


by mantenbosisan | 2011-02-13 19:30 | バッテリーと電気 | Trackback | Comments(0)
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