シロヒの森と家

山林買ったり伐採したり、小屋立てたり、 家はまだありませんが・・・そのうち作ります。

DIY

ポータブル蓄電池 を作ってみる

投稿日:2018年7月25日 更新日:

さて、前回まで小屋を建てている様子をお伝えしていましたけれど

ここでは、小屋に使う照明を動作させるためのバッテリーシステムをご紹介します。

なんで小屋と違うの?ってトコですが

このバッテリーシステムは、小屋に関係なく独立して機能するものなので、別に「DIY」カテゴリとさせて頂きます。

アウトドアなんかでも重宝しますよ~。それでは参ります。

 

作ろうと思ったきっかけ

動機となったのはやはり「3.11」の大震災。

北東北に住むシロヒですが、比較的被害が少なかったとは言え、あらゆる点で価値観や感性を改めねばならないと強く感じました。

シロヒの住む地域は、震災後3日ほどで電気が復旧しましたが、当然、その3日間はテレビもネットも使えないワケで・・・スマホも普及し始めたばかりの頃ですし。

その間情報を得る手段がラジオくらいしかありませんでした。度々、ワンセグを持っている隣人から状況を聞いたりしていましたが、やはり聞くと見るとでは大違いです。電気が復旧した後、テレビを見て愕然とした事を覚えています。

電気が無くて困った経験

停電していた3日間で一番困った事は、、小さなことかもしれませんが、夜間の照明

全停電になると当然ながら漆黒の闇です。何処にも明かりはありません。住み慣れた我が家でも移動に困る程でした。明かりを得る手段は、懐中電灯か車のライト、屋外なら焚火くらいでしょうか。

ロウソク・・・という手もありますが、停電当時、ラジオからは「ロウソクは家事の危険があるため、使用しないで下さい!!」と何度も放送されていました。

何気に車のエンジンさえかかれば、暖房、ラジオ、明かりの三つが手に入るんですが、ガソリンが無くなれば終わりですし、地方に住む人間にとって車が動かないのは致命的なので、明かりを得る為だけに車のエンジンをかけるのは合理的ではありません。

懐中電灯だって電池が無ければ点きませんし、突然の停電に家に電池のストックがあるとは限りませんよね。

今はスマホが高機能になっていて、随分明るいライトが付いています。通信は出来なくとも、スマホの明かりがあれば随分便利です。しかし、充電出来なければ、有事の際に残っていたバッテリー残量で繋がなくてはいけなくなります。

なにより・・・・暗闇って不安を煽るんですよ!   明かりがあるだけで精神的に全然違うから! :(;゙゚’ω゚’):

こう考えると、何かしら「電気をストックしておく」事ができれば、随分と安心できますよね。

どんな性能だったらいいか?

と、上記の経験から、どんな蓄電システムにしようか考えてみます。要求される性能とその理由、結果出てくる仕様を表にしてみました。

 

No 要求 理由 仕様(性能)
1 持ち運べる事 必須項目 手ぎきる限り軽い方が良いが、最高でも片手で持てる重さ 10kg以下
2 安価である事 既存製品がある為。(DIYする意味がなくなる) 既製品の半分以下の値段で作る
3 最低でも2日間照明として機能させる事ができる 経験上丸2日持てば電気が復旧する可能性は高くなる。  3日持てばなお良し。 3WのLEDを夜間5時間点灯するとして、3日間。効率80%と仮定。

5h×3day=15h,  3W/12V=0.25A,

15h×0.25A =3.75Ah

スマホのフル充電2回と仮定し

2500mA×2回= 5Ah 

(3.75Ah + 5Ah)/0.8 = 10.9Ah 

バッテリー容量は11Ah以上必要!

4 スマホやサイクル(充電)電池が充電できる 電気エネルギーを分割採取できれば、自由度が生まれる。 スマホ → USBポートが必要,

サイクル電池 → AC100Vコンセントが必要

インバーター必要!

5 1ヶ月くらいおきに自宅のコンセントから充電してストックしておける 最低でも使わないで一か月くらいは使える状態を維持して欲しい 自己放電が少なくて安価で手に入るタイプのバッテリー

→   バイク用密閉型鉛バッテリーが最適

あーあーあー、こんな事になっちゃうんですね~ もう考える必要無くて、仕様の赤字どおりに作っちゃえばいいワケです。

 

配線図

12Vの直流回路ですから、特に資格はいりません。

中学校の理科+α程度で作ってしまえます(今はどーかしりませんけど・・)

配線を書いてみると

 

 

こんな感じでしょうか。

バッテリーにヒューズかまして、4系統に分けます。出力側(上3つ)にはそれぞれスイッチを入れ、インバーター、12V直電源、電圧計として出力させます。(バッテリーの残量チェックが必要無ければ電圧計は要らないと思いますけど、あった方が便利ですよ)  充電端子は別途購入したバッテリーチャージャーの端子をそのまま着ければ良いだけですね。

 

部材の発注と組み立て

さてさて、仕様に合う部材があるのでしょうか?

予算の制限もあるので、、不安です。

バッテリー

11Ah必要で、最小限の重さですから、もう選ぶというより決まったようなモノです。


LONG 12V 12Ah 高性能シールドバッテリー WP12-12 WP12-12

重量4.3kg  2950円なり。サイズも丁度良し。でも・・これだけで4kg以上あるな・・とはいうものの、他に選択肢が無い・・(;^ω^)

インバーター

インバーターはバッテリー等の直流(DC)電源を我々が日常的に使っている交流(AC)100Vに直してくれるものです。

インバーターのW数は大きければ大きいほど、一度に沢山の機器を使えますが、バッテリーの容量が減りやすくなります。

容量が11Ahだとすると、12Vの鉛バッテリーですから、 12V×11Ah = 132Wh  ,

効率80%として 132Wh×0.8 = 105Wh なので、インバーターだけ使って100W出力しても一時間しか持ちません。まぁ、緊急時に急いで充電しても30分ぐらいは持ってほしいから200Wとしておきましょうか。

とするとインバーターの定格出力は200Wくらいになりますね。探してみますと


ナヴィック(NAVIC) CLESEED(クレシード) 矩形波インバーター MGA300T 定格250W DC12V→AC100V インバーター MGA300T

おぉ、USB出力付き、定格250W。素晴らしい。

3460円なり。

その他 電圧計など

その後の細々したものは数百円レベルですし、スイッチなんかも大電流が流れるような仕様てはありませんので、お好きなモノを選べばよいと思います。

電圧計はチェック用なので精度は特に必要ありませんが、最近はデジタルの電圧計でも安いのが沢山ありますね~

シロヒはコレを使いました。


【シンプル雑貨】小型デジタル電圧計 2.4V~30V 青(2線式=別電源不要/埋込型) 電圧測定 【国内品質管理】 ブルー

あとは配線やらハンダやら、入れ物用の木材ですが、電圧計も含めて 合計2500円なり。

バッテリーチャージャー

これが無いとバッテリーに充電できませんね。家庭用電源に接続してスイッチ入れるだけですから充電操作は簡単です。充電が終われば勝手に止まってくれるし。


DRC-300 セルスター バッテリー充電器 CELLSTAR Dr.CHARGER(ドクターチャージャー) 【返品種別A】

3850円なり

組み立てる

部材がそろったら組み立てましょう。

先ほどの配線図の通りに結線していくだけです。

(∩´∀`)∩そーれ

ワッショイヽ(゚∀゚)メ(゚∀゚)メ(゚∀゚)ノワッショイ

ヤバい、、書く事がない・・・・あ、そうだっ!

注意する事は、バッテリーに接続する時はスイッチの類はすべて解放(切)状態で接続してください。12Vでもショートすると火花が出ますよ!

 

完成です!

おかもち っぽいね・・・・(;´Д`)

中を開くとこうなっています。結構ぐちゃぐちゃしてます・・・が、使えりゃいいんですよ。

 

使ってみた後の感想と既製品との比較

実際には、この蓄電システムを使って、照明用途だけで小屋に3泊した実績が既にあります。充電は一か月に一回。

バッテリー電圧13V~12Vの間で使用し続け、作製してからもはや3年は経っていますけど、いまだに十分使えています。さすが安定の鉛バッテリー。

満足(`・∀・´)!

ただ―し!・・・・やはりちょっと重いかな・・・・計量したら8kgありました。片手で軽々持ち運ぶにはギリギリかな?

部屋真っ暗にして、3WのLED点けてみました。眩しい・・・もっと出力低くても良いかも。少なくとも3W以上使っても3日以上は持ちますよ。

 

 

ところで、ここで持ち運び可能な蓄電システムが出来たワケなんですが・・・・そーいうの既製品がありますよね?

比較してみましょうか。

12V , 12Ah , 効率80%として、このシステムの容量は 約115Whとなります。かかった費用は前述の金額の総額で12,760円。

ですから、1Wh当たりの単価は12760円/115Wh = 約111円/Wh になりますね。

さて、既製品のモバイルバッテリーを見てみましょう。


SmartTap ポータブル電源 PowerArQ (624Wh/174,000mAh/3.6V/正弦波 100V 日本仕様) 車中泊 アウトドア キャンプ 防災 災害 電気毛布 夜釣り ラジコン TV LEDライト 電動シャワー 電動工具 地デジチューナー 天体 カメラ バックアップ用 電源 家庭用蓄電池 LCD大画面表示 008601C-JPN-FS

これなんか今旬だからいいんじゃないでしょうか。

64,800円/624Wh = 約104円/Wh   ・・・・・・負けた。(;´Д`) しかも、重さ1.3kgて・・・・

 

いやぁ、、、、技術の進歩って凄いですね~  はっは~・・・・。・゚・(ノД`)・゚・。

 

はい。という事で、コスト面、重量面では圧倒的にリチウムイオン電池にはかないません!!素直に負けを認めます! リチウムが何年使えるかはわからんけど。

でもね、、鉛バッテリーのDIYも良いトコありますよ。

  • 自分の用途にあったバッテリー容量を選べる(少なけりゃ軽くなる)
  • 車のバッテリーに採用されるだけあって品質が安定している
  • 車のパーツ(12V標準)が使える
  • バッテリーの寿命が来たら、バッテリー部分(今回の場合は約3000円)だけ交換すれば良い
  • ブラックボックス(メーカーしか分からない仕組み)が無い
  • 自身のスキルが上がる
  • ソーラーパネルとチャージコントローラーがあれば、そのままソーラー蓄電システムになる

とかね、、なんか負け惜しみみたいになっちゃったけど、

如何ですか?  一家に一台。DIYポータブル電源!

 

というワケで、DIYによるちょっと重たい蓄電池システムの作り方のご紹介でした。

次はこのシステムと小屋を繋いで小屋に照明つけていきます。

 

(´∀`*)ノシ







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