太陽光発電と伊豆高原のブログ

横浜から伊豆高原に2019年1月末に移住しました。野立太陽光発電を霞ヶ浦近辺で立上中のため茨城に活動拠点をオープンしました。太陽光発電と横浜・伊豆・霞ヶ浦近辺の情報やDIY、株式投資の情報を掲載しています。

タグ:USBアダプター

こんにちは ふじやん です。

先日6/12、停電時にも ひかり回線 や WiFi を使えるようにDC出力の無停電電源装置を自作しました。↓

正常に動作していますが、バッテリー電圧が12.2V(=ACアダプターの出力電圧)とやや低めのため、サルフェーションによるバッテリー劣化が心配です。
20220614DSC_0873

注:鉛バッテリーは放電時、電極板の表面にサルフェーション(非伝導性結晶皮膜)が発生します。 この時のサルフェーションはとても柔らかい物質のため、すぐにバッテリーを充電するとサルフェーションは電解液に溶け込みます。 しかし、放電したバッテリーを長時間放置すると結晶化したサルフェーションが硬質化し充電しても電解液に戻らなくなり、バッテリー容量が減少します。

12.2V程度でもサルフェーションが発生するのかどうか不明ですが、念のため、バッテリー電圧をもう少しUPすることにします。

使わなくなったACアダプターをさがしたところ出力15V(2.4A)のアダプターがありましたので、これを使うことにします。
20220614DSC_0882
しかし、これでは少し電圧が高すぎますのでダウン・コンバーターで電圧を下げます。

以前、6Vバッテリーを充電するために使ったDCコンバーターを持っていましたので、これを使って電圧を下げます(出力電圧をボタンで調整)。
20220614DSC_0880
このコンバーターは電圧・電流計を内蔵していますので、先日取り付けた電圧計を外してこれを取り付けるためのホルダを端材で作ります。
20220614DSC_0878
ホルダにセットしたDCコンバーターを端材ケースに取り付けました。
20220614DSC_0881
DCコンバーターを付けた後の構成図です。
20220614diy-ups
DCコンバーターの配線が剥き出しなので端材でカバーします。
20220614DSC_0888
バッテリー電圧12.9V(電流0.85A)で、ちょうど良いぐらいと思います。

完成です!!

次は、TVアンテナ用ブースター電源の停電対策です。



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こんにちは ふじやん です。

今年3月16日深夜(23時34分)に福島県沖で発生した地震の影響で遠く離れた伊豆高原の我が家でも停電が発生したことを4/21の記事にてお伝えしました。

この時、オフグリッドソーラー(ソーラーパネル+バッテリー+インバーター)に付けてある電源自動切替器は電力会社側に切り替わっていましたので、これをインバーター側に手動で切り替えてテレビの地震情報をみようとしました。

しかし、インバーター出力でテレビの電源は入りましたが画面が写りませんでした。(^_^;)

仕方がないので地震情報はスマホで確認し(WiFiも使えなくなりスマホの回線だけが頼りでした)、その日はおとなしく寝ることにしました(翌朝までに停電は復旧していました)。

後日確認すると、風呂場の天井裏にTVアンテナのブースター用電源(DC15Vを供給)があり、それが停電でオフしたことがTV画面が写らなくなった原因でした。

そこで、停電時でもそれら(テレビとWiFi関連機器)を使えるようにしたいと思います。

まずは、WiFi関連機器にUPS(無停電電源装置)を付けることにします。安価なUPSを探しましたが、正弦波出力だと小型製品で1.6万円ほどかかります。
20220612omron-by35s
また、バックアップできる時間がちょっと短いようです。
20220612backup-jikan
負荷20Wの場合で90分しか持ちません。

WiFi関連機器は、ひかり回線のDSUとWiFiルーターですが、これに加えてネットワークHDDを無停電電源装置に繋げたいと思います。
20220612DSC_0876
確認するとこれら3機器ともACアダプターを使っていますので、DC出力の無停電電源装置を作りこれをACアダプターの代わりに繋いでバックアップ可能時間を長くすることにします。

◆バックアップ時間を長くする方法
・バッテリー容量を大きくします 7Ah → 20Ah
・市販UPSはバッテリーの12V直流をAC100Vに変換して供給しているので変換ロスが生じますが、自作UPSではバッテリーのDCをそのまま供給します
20220612sihan-ups

ただし、ひかり回線のDSUはACアダプターが5V出力(電流1A)でコネクタを見るとUSBタイプBになっていましたので、車用のUSB変換アダプターが使用できそうです。

ダイソーで買って以前に使っていたUSB変換アダプター(1口タイプ)がありましたのでこれを使います(現在はUSB2口+シガーソケット付きを車で使用しています)。
20220611usb-socket
バッテリーは Amazon で下記を調達しました。
20220612battery
また、バッテリー電圧をチェックするために電圧計を付けます。
20220612volt-meter
バッテリーの上にUSBアダプターや電圧計を取り付けるために端材でケースを作ります。
20220612DSC_0867
端材で作ったケースにアダプタや電圧計を取り付けバッテリーに被せました。
20220612DSC_0868
ひかり回線DSUの下段に自作した無停電電源装置(バッテリー)を設置しました。
20220612DSC_0873
無停電電源装置の構成図です。
20220612diy-ups
これで停電してもWiFiとネットワークHDDを使用できます。(^^♪

ただし、バッテリー電圧が12.2Vとやや低めです(ACアダプターの出力が12.2Vのため)。

鉛バッテリーは満充電(約13V)に近い状態を維持した方が劣化が少なく寿命を保ちます。

注:鉛バッテリーは放電時、電極板の表面にサルフェーション(非伝導性結晶皮膜)が発生します。 この時のサルフェーションはとても柔らかい物質のため、すぐにバッテリーを充電するとサルフェーションは電解液に溶け込みます。 しかし、放電したバッテリーを長時間放置すると結晶化したサルフェーションが硬質化し充電しても電解液に戻らなくなり、バッテリー容量が減少します。

12.2V程度でもサルフェーションが発生するのかどうか不明ですが、念のため、後日 別のACアダプターを探してバッテリー電圧をもう少しUPしたいと思います。

また、風呂場の天井裏にあるブースター電源についても停電対策を検討することにします。
20220612DSC_0805




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