停電になってからバッテリー電源回路を作ったドロナワな日

9月6日午前3時過ぎ、地震発生(わたしのところは震度5弱)、直後に停電になりました。電源復旧は翌日の夜遅くでしたので、実感的には丸二日、電源途絶生活となりました。このblogでもお見舞いのコメントをいくつに頂きました。遅くなりましたがこの場を借りてお礼申し上げます。

以下の記述は、災害備えなしのヘッポコD.I.Y.erが、長時間停電時に必要最小限の電源確保を巡ってドタバタした記録です。やったことを推奨するものではありません。お話の一つとしてお読みください。

メインの火力発電所が直接被害、他の火力発電所もすべて停止、という情報があって、ああ、これは電源復旧は当分無理だと判断しました。同じころ「数時間のうちの電源復旧を指示した」的な政府談話も流れてましたが、そんなことあるかい、とツッコミを入れる暇はありません。

複数日にわたって停電が続くと想定した場合、モバイル端末の充電切れ対応と最低限の照明確保がキモだと考えました。

手持ちの1.5V/1.2V電池で、あれこれ賄うには無理があります。12V/20Ahの小型車載バッテリーを2個持っていましたので、そいつを降圧して単一電圧(5V)で1A程度の電源を確保することにしました。照明はUSB対応LEDスタンドを使います。

降圧はもったいないですが仕方ありません。これを称して泥縄式と言います。

作業は、日暮れまでに終わらせる必要があります。方針としては、(1)半田付け、部材加工が最小限、(2)それなりの強度を確保、コネクタ、端子はショートの心配なしに機構的に頑丈であること、(3)データシート無しで作れる部品の選定、(4)パネル・底板は端材で済ませノコギリ・カッターは一切使わない(ただし流石に電動ドリルは使わざるえませんでしたが・・)。

ガス式・電池式半田ごてはもってないので、おもむろに車に乗り込み、アイドリング状態でシガーソケットからインバータ電源でバッテリー(12V)用のコネクタ(3PINのCANNON端子)とスイッチの結線のみを半田付けしました。

ただし、この行動は、車のガソリン節約とバッテリー切れを考えれば、悪手です。利用予定の車載バッテリーを使って自己完結すべき作業です。連れ合いの車と車二台持ちという環境に甘えて、やってしまいました。反省してます1)ラジオ放送などでも「スマホの電源充電に車のシガーソケットからUSB電源が取り出せる製品があるので、それを使うのも一策です」と述べている危機対策専門家?のかたがいらっしゃった記憶がありますが、このような状況下での車のバッテリーはやはり車駆動のためのみに使うべきだと今更ながら思います。あと、「懐中電灯がない時は、スマホのライトモードが使えます」という方もいらっしゃいましたが、これも最終手段です。通信障害が常態化しているなら、ロウソク火災よりは電池切れもある意味やむなしという判断はありえるかもしれませんが・・。

インバーターはCellstar HG-250という安い箱(250W)。半田ごてはgootのTQ-95でブーストスイッチ(スイッチONで 最大90W)付きのもの。この手のインバータでは電子制御(温度調整)付きの半田ごては安定しないので、シンプかつそれなりに強力な子が活躍します。ただしブーストスイッチを押し続けるとインバータがおしゃかになりそうなので注意。

12V出力はジョンソン端子にして配線はラグ型圧着端子で済ませます(下写真の中央アクリル部)。

3ピンのCANNON端子は電源用ではありませんが、この程度の電流なら頑張ってくれるはずなので、機構的な頑丈さを優先しました。

あとは写真右の降圧回路部分を、部屋の中でインバータを使って半田付けしました。

12Vから5Vへの降圧はユタカ電機製作所のYDS-205という放熱板付きDCDCコンバータ。秋月電子で入手できます。10V以上の入力で5V最大2A。以前この子を使って回路を組んだことがありピン配置と回路図は頭の中に入っていました。放熱器用のピンが二本あって、3mm程度の穴を基板にあけてメッキ線と半田を使えば固定もできます。

適当な面積の蛇の目(ユニバーサル)基板がなくArduinoシールド用ユニバーサル基板を使いました。基板配線も省力化しコンデンサのリード線を切らずに配線材としてそのまま使います。

出力用コネクタ(レセプタクル)に使ったUSB-A端子のD-/D+(2ピン、3ピン)の間に200Ω程度の抵抗を結線してあげれば携帯端末の充電も可能になります。

なお、工作する気力が続かずヒューズを入れる手間を省いてしまったので、稼働時は常に身近においていました。平時にあらかじめ作成する方は1.5A程度のガラスヒューズを入れるのが吉であります。

というわけで部品選定に一時間、配線(半田付け*圧着端子)に一時間、組み上げ(パネル穴あけとかビス打ちとか)に一時間という感じで完成しました。当日(9月6日)は台風直後でそれなりに晴れの日だったので、夕刻までは薄暗い部屋とはいえ電灯なしに作業できたのでラッキーでした。なお部品選定に時間がかかっています。普段なら部屋をうろつきながら部品箱からその都度部品を探す人なのですが、今回はさすがにすべて部材を揃えてから作業にとりかかる必要を感じたからです。

ガラケーは充電不要でしたが、夕食調理時や夜を過ごすためのLED照明用として、2日目にはモバイル端末の充電に活躍してくれました2)とはいえ、近隣のモバイル中継局の調子がどんどん悪くなる一方で、受動的な情報収集に限れば中波のAMラジオが一番という結論に達しました。。ありがとうね。

余談:スマホはテザリングにしかつかわず、もっぱらAmazon FireHDでネット情報を収集していました。で、タブレットのスイッチを入れて下のような画面が出た時は、椅子から転げ落ちそうになりました。この空気の読まなさは、Amazon echo dotのアレクサに通ずるところがあります。

 

 

 

References   [ + ]

1. ラジオ放送などでも「スマホの電源充電に車のシガーソケットからUSB電源が取り出せる製品があるので、それを使うのも一策です」と述べている危機対策専門家?のかたがいらっしゃった記憶がありますが、このような状況下での車のバッテリーはやはり車駆動のためのみに使うべきだと今更ながら思います。あと、「懐中電灯がない時は、スマホのライトモードが使えます」という方もいらっしゃいましたが、これも最終手段です。通信障害が常態化しているなら、ロウソク火災よりは電池切れもある意味やむなしという判断はありえるかもしれませんが・・。
2. とはいえ、近隣のモバイル中継局の調子がどんどん悪くなる一方で、受動的な情報収集に限れば中波のAMラジオが一番という結論に達しました。

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