自作のポータブル電源を充電する

軽自動車用の廃バッテリーを使って簡単なポータブル電源を作ってみました。

持ち運びができるポータブル電源があると、家から離れた場所で電気を使いたい時に便利です。

夜間に庭でバーベキューをしたりする時の照明電源に利用したり、キャンプへ持って行ったりして使っています。

普段はソーラー発電システムから充電し、使う時は安全・簡単に配線を脱着できるようにしました。

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ただ、自動車用のバッテリーを持ち運んで扱う時は危険が伴うので、換気対策、ショート対策、接触不良対策を厳重に行う必要があります。

廃バッテリーのポータブル電源

自動車用バッテリーを収納するケースに利用したのは「ドカット D-4500」という工具箱。

この工具箱は高耐衝撃性コーポリマー樹脂という素材が使われており、イスとしても使えるほど高強度です。

【ドカット4500】
・サイズ:幅465mm×奥行280mm×高さ280mm
・重量:2.1kg
・容量:約17L
・目安内寸法:幅340mm×奥行200mm×中皿下160mm
・中皿寸法:幅154mm×奥行210mm×高さ78mm
・耐荷重:627kgf
・取手引張強度:110kgf(均等に力をかけた測定値であり保証値ではない)

購入時の価格は2,282円でした。

ドカット D-4500

B19サイズのバッテリーが2個入る大きさです。

B19サイズバッテリーが2個入る

電源を使う時や充電をする時は「バッテリー直結型ソケット」を利用します。

【BAL バッテリー直結型ソケット】
・最大電流容量:15A(最大)
・コード長:230mm(有効長)
・重量:100g

購入時の価格は536円でした。

バッテリー直結型ソケット

バッテリー端子にワニ口クリップを挟み、接続されたシガーソケットにシガープラグを差し込むだけで簡単に電源を取り出すことができます。

シガーソケットから簡単に電源を取り出す

そして、ソケットにインバーターを接続すれば100V電源も使える。

しかし、もともとが廃バッテリーなので負荷の少ない12V用の電気製品を使用した方が長持ちするでしょう。

インバーターで100V電源も使える

太陽光発電システムからの配線

バッテリーが並列化されている太陽光発電システムから、この持ち運び用バッテリーへ充電をするには充電系統の配線と出力系統の配線の両方に接続する必要があります。

最初、この二つの配線を接続した状態でバッテリーだけを切り離すとチャージコントローラーの充電電圧が異常に上がってしまいました。

なのでバッテリーが接続されるまで、この二つの配線が接続されないようにする必要がある。

太陽光発電システムからの配線

そこで、今回利用したのは家庭用100Vコンセントのメス型プラグ。

充電系統の配線と出力系統の配線をコンセントプラグの各端子に接続しています。

家庭用のコンセントを利用

こうすることで、バッテリーが接続されるまで充電系統の配線と出力系統の配線が交わらないようにしました。

充電系統の配線と出力系統の配線が交わらない

自作ポータブル電源への配線

次に持ち運び用バッテリーと太陽光発電システムを繋ぐケーブルを製作します。

16AWGのケーブルと15Aヒューズ付きのシガープラグを使用しています。

自作ポータブル電源への配線ケーブル

先程、太陽光発電システムに製作したメス型プラグ(充電電源取り出し口)に接続するために、今度はコンセントのオス型プラグを使います。

通常とは違った使い方ですが、オス型のコンセントはあらかじめ銅線でショートさせています。

こうすることでコンセント同士を接続した状態でのみ、太陽光発電の充電系統の配線と出力系統の配線が結線されます。

ただ、気を付けなければならないのが、他の人が間違って家庭用コンセントに、このプラグを差し込まないように厳重に管理しなければならないという事です。 重大な事故に繋がる恐れがあります。

コンセントプラグをショートさせる

そして、太陽光発電システムのバッテリーに取り付けるマイナス配線には安全の為に15Aヒューズも取り付けています。

マイナス配線15Aヒューズ

反対側のシガープラグにも15Aヒューズが入っているので、どちら側でショートしても安全です。

シガープラグにも15Aヒューズ

ボックスの穴あけ

そして、持ち運び用バッテリーを収納しているボックスに穴を空けます。

φ19mmの穴を空けた後にヤスリとカッターで穴を広げてシガープラグを穴に通せるようにしています。

シガープラグを通す穴

シガープラグの方も少し削ったので、スムーズに穴を通るようになりました。

充電時は少しフタを開けた状態にしていますが、この穴は充電時に発生する水素ガスの換気穴としても機能します。

バッテリー充電時の水素ガスの換気穴

シガーソケットを使う

製作した充電ケーブルを持ち運び用バッテリーに直結された「バッテリー直結型ソケット」に差し込みます。

すると、シガープラグのパイロットランプが点灯を始めます。

この時点では、まだソーラー発電システムには接続されていないので、持ち運び用バッテリーの電源でランプが点灯している状態です。

持ち運び用バッテリーの電源でランプが点灯

そして、製作した充電ケーブルとソーラー発電システムを接続します。

充電ケーブルとソーラー発電システムを接続

これで、持ち運び用バッテリーの電圧が13.28Vまで上昇して充電を開始。

ソーラー発電システムから充電されている状態です。

ソーラー発電システムから充電されている

ちなみに、ここで持ち運び用バッテリーのシガーソケットからシガープラグを抜いてもパイロットランプは点灯したままになっています。

今度は反対にソーラー発電システムの電源でランプが点灯している状態になります。

ここで注意したいのが、この状態で不用意にバッテリーのマイナス端子やプラス端子に接触させないという事。

安全装置のヒューズはありますが、ショートさせると大変危険。

充電を完全に切り離すときは、充電電源取り出し口のコンセントも外します。

ショートさせると大変危険

ポールコネクターを使う

ただ、シガープラグをコネクターとして使うと以下の欠点が挙げられます。

①シガーソケットを使っているので充電しながらポータブル電源が使えない。
②シガープラグは接触不良を起こしやすい。
③シガープラグがバッテリー端子に接触してしまうとショートする危険がある。

そこでシガーソケットとは別の配線でバッテリーと直接接続ができるコネクターを取り付ける事にしました。

今回使ったのはアンダーソンのパワーポールコネクターとそっくりな類似品のコネクター。

価格が安く、コネクターがたくさん入っているのでお得です。購入時の価格は687円でした。

ポールコネクターを使う

プラス配線とマイナス配線が識別しやすいように赤と黒のコネクターを使いました。

使用したケーブルの太さは14AWG。

ポールコネクターの類似品

コネクター同士はスライドさせて接続させることができます。

ただ、コネクターはすべて同じものなので、極性が反対にならないように気をつけないといけません。

コネクター同士を接続

万が一の為にバッテリーとの間にヒューズが入るように結線します。

万が一の為にバッテリーとの間にヒューズを入れる

プラスとマイナスのコネクター同士は外れやすいので接着剤か自己融着テープで固定すると良いでしょう。

コネクターが外れてしまって、間違えて反対側に接続してしまうと危険なので。

コネクター同士を固定する

バッテリーからのコネクターと太陽光発電からのコネクターを接続する前にテスターで極性を再確認します。

間違いがなければ接続します。

これで安全かつ簡単にソーラー発電とポータブル電源との接続が可能になりました。

ソーラー発電とポータブル電源との接続

ボックスのカバー

最後に収納ボックスを紫外線から保護するためにコンパネでカバーを製作しました。

収納ボックスのカバー

これで、炎天下の太陽の下でも自作のポータブル電源を屋外へ置いておくことができる。

カバーの下側と壁側には少し隙間があるので換気もできます。

炎天下の太陽の下でも大丈夫

こちらは持ち運び先でも充電ができる「ポータブル太陽光発電」システムの紹介です。

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【太陽光発電】

自然災害が多発している今、再生可能エネルギーが見直されています。空地だった場所がいつの間にかソーラーパネルが敷き詰められて広大なメガソーラー発電所になっていたりします。

新興住宅街には屋根にソーラーパネルを設置して自家発電している新築住宅もあちこちで目につきますね。
灯油で使う石油ボイラーやストーブを撤去してオール電化にしている家庭も多いのではないでしょうか?

太陽光発電をしている家庭のほとんどは売電を目的として設置しているので、ちょっとポケットマネーで始めようかという訳にはいきません。

このページでは、オフグリッドのソーラー発電を自動車のバッテリーに蓄電して夜間に使用するといった独立型太陽光発電システムの制作について説明しております。

電気を扱うので取り扱いを間違えると火災や火傷などの危険を伴います。自己責任の上、十分ご注意願います。

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電気を扱うので取り扱いを間違えると火災や火傷などの危険を伴います。自己責任の上、十分ご注意願います。