我家のMALU号は、37フィート超のヨットにしては電気関係は貧弱で、メインバッテリー1本、サブバッテリー(ハウスバッテリー)1本の合計2本のバッテリーしかありません。まあ、30年以上前の古いデザインのヨットなので、その当時としてはそれが標準的だったと思います。しかし、僕たち夫婦がヨット修行で乗せて頂いていたヨットは、MALU号より遥かにデザインの新しい船で、最低でもメイン1本、サブ2本ないしは3本のバッテリーが積んである船ばかりだったので、MALU号を手に入れた時にまず最初はバッテリーの増設をしようなんて思っていました。だってヨットで週末別荘暮らしをするためには電気は沢山あった方がいいって思ってたからです。
しかし、それから現在に至るまで、電気を物凄く使う電動ウインドラス(アンカーを引き上げるための電動ウインチ)を取付けたりしましたが、バッテリーの増設をすることはありませんでした。バッテリで唯一やったことと言えば、サブバッテリーの充電電圧が下がって(弱って)きたのでバッテリー交換をした際に、今まで付いていたバッテリーよりちょっとだけいいバッテリーに変えた程度です。このちょっとだけいいバッテリーと言うのは、メーカーの説明曰く、過酷な環境においてもタフで高容量、充放電性能の高いものと言う感じです。せめてバッテリ容量の大きな物にリサイズするなんてこと位すれば良いのですが、バッテリーを置くスペースを改造しなくちゃいけないし、今以上に大きなバッテリーを置くスペースが無くてオリジナルで造り付けてあるバッテリーの設置スペースに合うもので、出来るだけ充放電性能の高いものを探して積んだって感じです。検討段階では折角交換するならディープサイクルバッテリーにしようかとも思ったのですが、そうすると充電ユニットをディープサイクル対応の物に変更しなくてはいけなくなり、充電システムを根本的に見直さなければならなくなるので、そんな面倒なことはしたくなかったので止めました。

MALUのバッテリーシステム
どうして今まで船のバッテリーの数を増やさなかったのかと言うと、世の中の電気(特にバッテリー)にまつわる事情が大きく変わりそうな兆しがあったからです。

リチウムイオンバッテリーがもっと一般化しそうだったし、太陽光発電も割とメジャーでリーズナブルになりはじめたことなど、ヨットに使えそうな電気技術が大きく変化するなって感じたのです。今バッテリーを増やしたり、充電システムを大幅に変更するべきじゃないって思ったわけです。そして実際に、ホームポートで週末別荘生活を始めてみると、陸電が利用できて電気使い放題ということもあって、海に遊びに出て遊び疲れたらホームポートに戻ってきて船で快適に寝泊まりして過ごすには、バッテリーはひとまず関係ないってことに気付いたのもあります。

そして、元々付いていたマリンエアコンが暑い夏到来直前に故障したり、マリンエアコンを交換しても陸電用の船側のブレーカー設備に問題があったりで、バッテリーとは関係ないところで次々に電気にまつわるトラブルが起きる中、その都度ヨットの電気について今後どうしたら良いか考えさせられ続けてきました。

最新の現代艇(クルーザー)では、電気設備も昔の船より充実していて、そもそもそんな設備の良い船に乗れる人は電気について悩むことも無いと思います。しかし、僕たち夫婦の船のような古い船では電気についてはひと昔もふた昔も前の設備ですし、陸電を引き込むってことも当初のデザインでは考えられていなかったようですから、以前のオーナーが配線した素人配線では解らないことだらけと言う感じでした。

そんな年月をMALU号と送ってきましたが、最近の動向をみていると、そろそろこれはヨットに使えるなっていうレベルに電気事情が変化してきています。

そこで今回は、ヨットの電気について考えると題して、ちょっとだけ電気のお話をしてみたいと思います。

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ヨット専用としての電気事情はあまり進化していない

最初の項目から落胆してしまいそうなタイトルでのスタートですが、ヨット業界ではワールドワイドな視点でみれば技術の進化は目覚ましいものがあります。これは様々な工業技術が日進月歩で新しい製品がリーズナブルな値段で買えるようにもなってきています。しかし、日本におけるヨットの電気事情は残念ながら一昔前と比べてもあまり大きく変化はしていません。それは何故かと言うと、日本では長いヨット業界の不況が影響しています。諸外国におけるヨット関連の需要量に対して、日本は年々減少している状態。しかも国産ヨットビルダーも壊滅状態で全く活性化していないことから、新しい技術を導入しようという元気な業者が居ないからです。

しかし、ヨット業界が不振だからと言っても悲観することはありません。日本では海がダメでも陸のレジャーは絶好調、中でもアウトドアキャンプ関連の需要は非常に伸びていることから、このアウトドア関連製品の技術革新が物凄いことになっています。見ているとアウトドア用の製品をヨットに積むだけでそのまま使えるというイメージです。その最たるものがポータブル電源です。

船の電気の基礎知識

本題に入る前に、電気と言うと苦手が人が多いのではないでしょうか? 私自身もそんなに得意ではありませんでしたが、自分のヨットの電気については自分で調べて考える必要があったので、割と詳しくなりましたが…。
そこで先ずは船の電気の基礎的なお話をしておきましょう。

船舶機器を動かすための電気

船のエンジン始動や計器及び灯火類などを作動させるためには電気が必要です。この電気は船に積まれているバッテリーを使います。船に積まれているバッテリーは普段使っている乾電池のオバケのようなもので、直流12V(DC12V)という電気です。直流ですから小学校で習う豆電球に乾電池をつけて電球を光らせるという原理と同じで、船の機器類は全てこの原理で動いています。このDC12Vの電気は船のエンジンを動かすことでエンジンに付属しているオルタネーターという発電機器からエンジンの回転運動を貰って発電し、その発電した電気をバッテリーに貯めるという仕組みになっています。ですから、船のエンジンは船のプロペラ(スクリュー)を回すための推進動力源だけでなく、発電機の役割も担っているわけです。
船にオリジナルで搭載されている電気機器(計器類、灯火類、船内照明、その他機器など)は、基本的にDC12Vで動くようになっています。
残念ながらご家庭でお使いの家電製品を使うことはDC12Vのままではできません。何故なら、ご家庭にある家電製品の全ては交流100V(AC100V)で動く機器だからです。

船内で家電製品を使うには

船内で家電製品を使いたい場合には、2つ方法があります。
1つ目の方法は、陸電を引き込むことです。(陸電の詳細については、以前に書いた記事がありますので、そちらをご参照ください。)陸電はご家庭に引き込まれているコンセントの電気と同じ交流の100V(AC100V)ですから、そのまま船内に引き込んで家電製品を繫げば使うことができます。

ヨットライフをより楽しむための陸電の基礎知識


2つ目の方法は、バッテリーに貯めたDC12Vの電気をAC100Vに変換して取り出すことで使うことができるようになります。
しかし、ここには問題があります。変換して使えるようにするためには、変換機(インバーター)を取り付ける必要があること、更に電圧(V)の数字だけを見ても100Vは12Vの8倍以上の電圧です。つまり、単純に考えると電気を8倍以上多く使うことになるということです。更に、直流(DC)を交流(AC)に変換してAC100Vの家電製品を使えるようにするためには非常に沢山の電気が必要になるということです。大雑把に言って、直流から交流への変換効率は8割程度と言われていますから、バッテリーが持つ能力(電気を貯めて使うことができる量)の8割しか交流で取り出して使うことができません。また、バッテリーは電圧が0になるまで使用することはできません。(貯めている電気の全量を使うことはできない。)全部を使ってしまうとバッテリーに再充電できなくなるからです。再充電を可能にするためには、9Vを下回ることが無いようにしなければなりません。つまり、放電性能が高く深放電できるディープサイクルバッテリーが良いとされる理由は、ここにあるわけです。最も理想的な効率の良いバッテリーシステムは「小さな容積」で「大きな容量を充電できる」ことですが、その理想を形にしたのがリチウムイオンバッテリーです。しかし、リチウムイオンバッテリーを積むためには、リチウムイオンバッテリー専用の充電制御システムを組む必要があります。

ポータブル電源はヨットにも使える

前の項目でヨットの電気に関する基礎知識を大雑把に書きましたが、それを見ただけでもとても面倒で手をつけたくないような感じがすると思います。この面倒な問題を一気に解決できるのがアウトドア用として製品化されたポータブル電源です。

このポータブル電源という製品ですが、実はリチウムイオンバッテリーが内蔵されています。ポータブル電源が出始めの頃は比較的小さなサイズでスマホやパソコンなどの充電や若干のキャンプサイトの照明など、電気の無いところで若干の電気が使えたり、モバイル機器の充電ができるというものからスタートしました。しかし、今や家電製品が使えるまでになってきました。特にポータブル電源を使っているのはキャンピングカーで日本では軽自動車のワンボックス車を簡単に改造して軽キャンパーなんて言って楽しんでいる人がとても多くなっています。こういう人たちのニーズにこたえるべく進化を続けてきたポータブル電源は、ついに電気消費量の多い熱機器(電子レンジ、炊飯器、オーブントースター、電気毛布、ドライヤー、冷蔵庫)が使えるまでに進化しました。そして、最近ではポータブルクーラーを一晩稼働させることができるまでになってきています。更に、今年の夏あたりから超大容量モデルが出始めています。これは災害時などの家での停電対策として、数日間分の家庭で使う電気を賄えるほどす。凄いのは、家庭用エアコンが一晩動かせるとのことです。
つまり、どういうことかと言うとヨットの電源システムを見直すためにバッテリーを追加したり、そのための充電システムを組み直したりするくらいなら、ポータブル電源を置いた方が簡単だということです。バッテリーの置き場、そこからの配線やブレーカーや操作盤などの設置の問題を考えたらポータブル電源を据えるだけで済むわけですから、こんな簡単な話はありません。
また、陸電設備の無い船に陸電を引き込みたい時にも、ポータブル電源を積むだけで船内でAC100Vの電気を様々なかたちで使うことが出来るようになります。殆どのポータブル電源には、AC100Vだけでなく、直流出力(USBやシガーソケット)も準備されているので、簡単に使い始めることができるということになります。


ポータブル電源の凄い点

ポータブル電源の利点は、置くだけで家電製品が使えるようになるだけではありません。船で家電製品を使えるようにするためにはバッテリーの本数を増やすことになります。また、その増やしたバッテリーをどのように充電するかも考える必要があります。一昔前なら風力発電機を据えたり、近年ならソーラーパネルを設置して充電制御用のコントローラーを設置する必要もあります。また、エンジンを動かしたときの発電機であるオルタネーターの発電容量をバッテリの総容量に合った形にグレードアップしたり、とにかく自分でシステム構築するにはかなりの勉強が必要でシステム構築や設置作業、既存の改変作業とかなり面倒なものになります。こんな面倒な作業を全て自分で出来る人はかなり限られると思います。しかし、ポータブル電源なら誰でも簡単です。1台置くだけでこれらすべての作業をしたのと同じ効果があります。
ポータブル電源の充電方法は、大抵の製品で3つあります。
1.家庭のコンセントからの充電です。(陸電でもOK)
2.ソーラー発電パネルを接続することで太陽光発電した電気を充電できます。
3.船のシガーソケットがあれば、船のバッテリーからも充電することもできます。
また、この3つの合わせ技で充電することもできるとあって、その充電制御までポータブル電源内で勝手にやってくれます。殆ど何も考えることなく置くだけで殆どのことが出来るようになります。これはとても凄いことです。

充電時間がどんどん短くなってきている

高容量のポータブル電源の充電は満充電までが8時間から10時間以上かかるのが一般的でした。しかし、最近の製品では家庭のコンセントから1時間以内で8割以上、満充電までには2時間程度でできる急速充電が可能な製品が出てきています。また、この急速充電はソーラーパネルやシガーソケットを使用した充電でも有効です。また、複数の充電方式で同時充電までできるようになってきています。ソーラーとコンセントの同時充電なども自動制御で短時間で充電してくれます。大容量かつ短時間の急速充電ができるということは、それだけ利便性も高くなってきたということです。こういった急速充電対応のコントローラーが単体で出ているのは今のところ聞いたことが無いので、急速充電対応のポータブル電源を入れた方が簡単に急速充電可能の電源システムを手に入れることが出来るとも言えます。

ポータブル電源はスタンドアロン

船のバッテリーを使っていて、うっかり使い過ぎてメインバッテリーまで上がってしまったなんて心配は一切無用です。
ポータブル電源を使った場合、船の電源系統とは完全に切り離れた存在(スタンドアロン)ですから、仮にポータブル電源を使い過ぎて充電が無くなってしまっても、船のバッテリーは使っていませんからエンジンを始動することも、サブバッテリーを使うこともできるということです。

ポータブル電源には様々な容量のものがある

ポータブル電源はアウトドア関連でとても流行っている製品なので、自分の使いたい電気容量に合った製品が細かくラインナップされています。ヨットで住むような感じで電気を使いたい場合から、ちょっと一晩キャンプのように泊まるときに使う程度、デイセーリングで冷蔵庫を動かし続けたいとか、長旅で生活に必要な最低限の電気が欲しいなどなど、そのスタイルに合った容量の製品を選べます。また、家に持ち帰って充電してくるという形から、常に船に据え付けておいて使いたいと言った具合に、システムとしてのグレードアップも容易です。陸電が無いハーバーに係留していて電気を使いたいという場合には、ソーラー発電パネルで充電できるようにしておけば良いわけです。ソーラー発電パネルも今や大容量発電が手軽に可能な製品が出てきています。必要な時だけ外に広げておいて、折り畳んで収納しておくことができる製品もあります。このあたりも個々のスタイルによって製品選びをすれば良いと思います。

バッテリー内蔵の冷蔵庫

ポータブル電源の進化は、そのまま個々の製品の進化にもつながっています。ヨットで冷蔵庫が欲しいなと思っている人は少なくないと思います。また、ヨットに冷蔵庫は付いているけれど、陸電が無いと冷やせないという場合もあると思います。暑い夏などにセーリングやクルージングで冷たい飲み物が飲みたい、食べ物を冷蔵して持って行きたいというニーズはヨットもアウトドアレジャーですから、同様にあるニーズですね。
今までは、保冷性能の高いにクーラーボックスに氷を一杯入れて…と言うのが一般的でしたが、ついにバッテリー内蔵式の冷蔵庫が一般発売されています。

マキタ(Makita) 充電式保冷温庫 18V バッテリ・充電器別売 CW180DZ
マキタ(Makita)
上の2つは電動工具メーカーが工事現場向けに考え出した、電動工具の充電式バッテリーを使って冷やすことができるという物です。冷温庫と書いてあるように温めることもできますから、冬は暖かい飲み物を入れておいて保温も出来ます。

リチウムイオンバッテリーの時代

バッテリーは既にリチウムイオンバッテリーの時代に入り始めています。海外ではヨットの電源システムをリチウムイオンバッテリーで組んでいる人も沢山います。
リチウムイオンバッテリーは扱いが大変で爆発する恐れがあるという噂が広まったことから、日本ではリチウムイオンバッテリーの導入に否定的な人も少なくないですが、実は上で紹介したようなポータブル電源やバッテリー内蔵の冷蔵庫などは全てリチウムイオンバッテリーが使われています。しかし、防爆対策は今やバッテリを床にたたきつけても、鋭利なものでつついても爆発はしません。保護シールド技術が物凄く発達したからです。また、日本の電気製品の安全マークであるPSEマークの認定品であれば、高い安全基準をクリアしていますから心配ありません。また、アウトドア向けの製品は動作温度なども広く設定されていますから、ヨットのキャビン内に据えておくなら殆ど問題無くなってきました。
また、そろそろ日本でもバッテリー単体の発売もちらほら見るようになってきました。電気に詳しい人ならバッテリーを船内の空きスペースに配置して配線し、システム構築することも出来るようになり始めています。
PSEマーク
今や殆どの工業製品は中国などで製造や組立されていますが、きちんとPSE認定を受けている製品で修理や保証サービスがキチンとしている物なら、安心して使うことが出来ますので値段だけで選ぶことが無いようにすると良いと思います。また、YouTubeやブログ、まとめサイトなどで製品のレビューも沢山見ることができます。ここで大切なのは「いつレビューされたか」です。同じ製品でも最近のメーカーはこれらのレビューで悪評価出た部分を直ぐに製品に反映して改善しています。この改善スピードも驚くほど速いので、古いレビューを鵜呑みにせず、最新のレビューを参考にするようにしましょう。

最後に…「オルタネーターは交流発電機」

ヨットにおける電源はバッテリーです。しかし、バッテリーは充電しないと使えません。そこでバッテリーに電気を充電するために、エンジンの回転運動を用いてオルタネーターという発電機で発電します。実はこのオルタネーターという名前は、英語を翻訳すると発電機と訳されますが、オルタネーター(alternator)の語源は「交流(alternating current)の電気をつくりだすもの」というところから来ていて、実際にオルタネーターで発電した電気は三相交流という電気が発電されています。では、直流発電機は無いの?という疑問が浮かびます。直流の発電機はダイナモと言います。昔々の自動車や自転車のライトを点灯するためにタイヤに押し付けて発電する機械が付いていましたが、まさにあれがダイナモです。ダイナモが何故使われなくなったかというと、ダイナモ発電は動力の回転数に比例して発電されるので、安定した発電量を常に得ることが出来ないのです。かつての自転車のライトは自転車を押して歩くと電球の光具合が暗くなるのと同じです。この発電が不安定だという問題を解決するためにオルタネーターを使うようになったのです。オルタネーターでも発電が若干不安定な部分がありますが、回転数が一定以上になると安定した電気を発電します。しかし、ダイナモの場合には、回転が低いと発電量は低く、回転が上がれば上がるほど発電量が際限なく多くなるという特性があり、回転が低過ぎても高過ぎても良くない、つまり安定した発電を得ることができないことから、オルタネーターが主流になったわけです。
オルタネーターでバッテリーに充電をするためには交流で出力された電気を直流に変換する必要があるため、こういう用途のオルタネーターには内部に整流器を備え、交流を直流に整え(変換し)て出力しています。また直接、交流出力して良い物に対しては本来のオルタネーターが使われます。(整流器が入ってない)例えば、ポータブルのガソリン発電機などは直接AC100Vのコンセントを繫いで使うので本来のオルタネーターが入っています。家電製品でつかうAC100Vは単相交流ですがオルタネーターでは三相交流で発電されているので、三相を単相に切換える必要がありますが、三相を単相に切換えると使える電流量は増えるだけです。
船で家電製品を使いたいというだけならば、本来のオルタネーターで交流出力した電気を使えば良いだけのことなのですが、先に書いたように交流ではバッテリーに充電できない、つまりエンジンが動いている状態で無いと交流は使えないわけです。
このように、交流と直流の特性を考えると、エンジンを止めていても電気を使う必要性があることから、ヨットや自動車の電源はバッテリー電源の直流と言うようになっているわけです。

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