太陽光発電のインバーターなしで電気が使える自家製USB電源【改良版】

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我が家は小規模な太陽光発電の電気だけで生活しています。

太陽光発電の電気を使うために欠かせないのがAC100Vをつくり出すインバーターですが、うちではほとんどインバーターを使わずに電気を使っています。

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インバーターの自己消費電力のロスをなんとかできないものか、ということを太陽光発電生活をしている人なら一度は考えたことがあると思います。

私が使っているチャージコントローラーは電圧や電流が表示されるタイプのものなので、はっきりと数字で出てくると余計に気になります。

 

 

我が家では日常的に電気が必要なのは、USBで給電できるケータイの充電と夜の明かりくらいです。

参照:100円ショップで買えるUSBデジタルグッズいろいろ

参照:超省エネ!単3電池2本で点灯する電球形USBライトが部屋の明かり

 

USB機器の消費電力は微量にもかかわらず、電気を使うために消費電力が何倍もあるインバーターを使用しなければならないのはとても非効率的で電気を無駄に消費しているので、貴重な電気をもっと有効に使いたいと思っていました。

 

そこで考えたのが、インバーターを介さずにバッテリーから直に配線したUSB電源を設置することです。

 

 

ここまでの内容はこちらの記事に詳しく書きました。

参照:USB機器に直接給電できる5Vコンセントを小屋の中に配線

 

今回はこの記事の続編です。

 

 

24Vのバッテリーから5Vの電気を取り出すのに使用しているのが、直接USB出力もしてくれるこちらの変換器です。

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この変換器にUSBハブをさして分岐させ、ここからさらに小屋内の他の場所へ線を伸ばしてUSBソケットを設置していました。

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ところが、これでしばらく使用してみたところ、この配線方法にはひとつ欠点があることがわかりました。

 

 

この変換器の出力は5V、使用できる電流は2A。

USBハブで分岐させ、USBの差込口をいくつも増やし、USB機器をいくつも使用したらどうなるでしょうか。

 

私が持っているモバイルバッテリーには2.1AというUSBポートがありますが、そこにUSBハブをさして、いくつものUSB機器を充電しているようなものです。

 

当然のことながら、2AをすべてのUSB機器で分け合うため、ひとつに流れる電気の量が少なくなります。

 

充電はされることはされるのですが、時間がかかってしまうのです。

充電しながらスマホでテザリングをしていても、充電が追いつかなくてバッテリー残量が減っていってしまうほどです。

 

 

さらに失敗なのが、変換器で5V2Aにした電気を、そこからさらに数メートル線を引っぱったところにUSBソケットを設置しています。

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おそらくこの数メートルの間にも多少の送電ロスがあって、変換器に直に差すよりも電気はさらに少なくなってしまっているような使用感です。

 

 

私はこれを配線したとき、直流は送電ロスが大きいということも知らず、2Aを分け合ったときの充電スピードがこれほど遅くなることもよくわかっていませんでした。

このままでも使えないことはないのですが、いくつも分岐させて使うにはやはり2Aでは少なすぎて、あまり実用的とは言えません。

 

 

というわけで、この配線を改良することにしました。

 

 

この配線の問題点は、変換器一台がつくり出す5V2AをいくつものUSB機器でわけあっていることです。

24Vを5Vに変換した先でいくつも分岐させていることが問題なわけです。

5V2A

この問題点を改善するために新しく考えた配線は、24Vのまま分岐させ配線を伸ばし、コンセントを設置したい場所に変換器を設置し、変換器をコンセントととして使うというものです。

24V

コンセントを設置したい場所の数だけ変換器の台数を増やすことになるので、これまでのように2Aの電気をすべてのUSB機器でわけあうということがなくなります。

 

 

さて、変換器を増設するにあたって、先ほど紹介したこれまで使用していたタイプと同じものを使うこともできますが、部屋のあちこちで電圧がデジタル表示されているのも目障りだし、USB端子が1つしかなく2Aしか使えないのも頼りないので、別のタイプの新たな変換器を導入してみることにしました。

 

それがこちらです。

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これはUSBポートが4つあり、安定動作電流5A、最大電流8A。

私がイメージしていた、USBコンセントにピッタリの変換器です。

 

Amazonで以前から目にしていて気になっていたのですが、今回使ってみることにしました。

 

安定動作電流5Aということは、4ポートすべて接続しても1ポート1A以上確保できます。

 

適当にカバーを作って、これを小屋内のメインで使用する場所に1台設置しました。

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スマホを充電してみた感じとしては、モバイルバッテリーの2.1AのUSBポートと同程度の充電スピードはあるような感じがします。

充電しながらテザリングしていても以前のように残量が減ることはなく、それどころかいつの間にかフル充電になっているほどです。

 

 

今度こそ、満足できる実用的なレベルの設備に仕上がった気がします。

 

 

スマホの充電やUSBライトを使うだけならインバーターの電源をON、OFFする手間もありませんし、何も電気を使っていないのにインバーターの電源を切り忘れて無駄に電気残量が減ってしまうようなこともありません。

 

もちろん我が家にもAC100Vの電化製品はあるので、インバーターをまったく使わないというわけにはいきませんが、AC100Vが必要な時だけインバーターの電源を入れて、使い終われば切るという使い方ができます。

 

独立型の小規模な太陽光発電生活をしている人には、インバーターを介さないバッテリー直のこの配線はぜひともおすすめです。

 

5Vでは限界があるとは思いますが、USBで使える電化製品がこれから先もっと増えていくといいですね。

 

 

今回は以下の記事の続編です。

あわせて読むことで、ここまでの過程がよくわかると思います。

参照:USB機器に直接給電できる5Vコンセントを小屋の中に配線

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4 Comments

  • うみの
    2015/12/16 - | Permalink

    ほぼ毎日、訪問させてもらっています。ありがとうございます。
    USBポートが4つあるUSB電源モジュールに、カバーをされていますが、使用中に熱くなりませんか?放熱器から熱が放出されると思うので熱がこもらないようにしないと故障の原因になると思います。熱くならなければ問題ないかもしれません。

    • Homare
      2015/12/16 - | Permalink

      うみのさん
      アドバイスありがとうございます。

      私は電気のことは素人で、放熱のことなどまったく頭にありませんでした。

      カバーは配線を差し込んでいる部分が少し開いているので、熱がこもることはなさそうです。

      4ポートすべて同時に使ったことがまだないですが、今のところ熱は持っていないみたいです。
      熱のことは気にかけておこうと思います。

  • 2016/01/25 - | Permalink

    こんにちは。
    これは、私がとっても知りたかった情報です。ありがとうございます。

    • Homare
      2016/01/26 - | Permalink

      tekuteさん
      お役に立てて嬉しいです。コメントありがとうございました。

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