充電器は、充電の切れた単3や単4の電池を充電するのにとても役立ちます。(勿論、充電式の電池に限ります。)市場で販売されている充電器のほとんどは、ACもしくはDCですよね。ソーラーパワー式もありますが、それらのコストはかなり高いです。それに対し、ここで取り上げるDIY電池はたったの$5以下しかかかりません。シンプルなソーラーパネルが付いていて、ソーラーパワーをDC出力に変換して電池ホルダーにも供給し、充電式電池を充電します。DIY電池の利点は、エコ・コンセプトに従ってオフグリッドで電池を充電できるということです。
難易度
少々難しい(いくつかの分野で専門知識がいるかもしれません)
所要時間
最長で約1時間が必要です。熟達した人なら、30分でできるでしょう。
必要なもの
- 透明の防水容器
- 単三もしくは単四の電池ホルダー
- 単三もしくは単四サイズの充電式電池2本(ニッケル水素電池、1.2ボルト、2000 mAH)
- 小さなソーラーパネル (出力-4.5 ボルト、 電流- 80 mA)
- ブロッキング・ダイオード
- 糸はんだ
- 接続線
- 絶縁テープ
- 透明接着テープ
所要費
およそ$4(工具の金額は除きます)
作り方
- まず、直列に接続された単三もしくは単四電池2本を電池ホルダーに付けます。電池ホルダーの両端から2本のワイヤをはんだ付けします。そして、電池ホルダー配列を防水容器の中に入れ、粘着テープで底に固定します。
- 次に、ソーラーパネルの両端に糸はんだを付けます。半導体層が加熱しすぎるとパネルが損傷を受けますので、はんだ付けの際には細心の注意を払ってください。はんだ付け部分は絶縁テープで覆いをしてください。
- 透明接着テープを使い、ソーラーパネルを容器カバーの上に固定してください。パネルが緩まないようにし、外に保管する場合は雨や水に濡れないようにしてください。
- そして、電池ホルダー配列のプラスと、それに対応するソーラーパネルのプラス部分をブロッキング・ダイオードではんだ付けします。日光の下で、ソーラーパネルがソーラーエネルギーを集めて電池を充電します。暗闇の中では、同エネルギーを電池から回収することで、ソーラーパネルを最終的に傷めてしまいます。この逆流を防ぐために、一方向の流れとするブロッキング・ダイオードがここで使われているのです。ダイオードの黒い端部分が電池の方向を向くようにしてください。これは電池を充電するのみなので、ソーラーパネルだけで暗闇の中で放電させないようにしてください。
- 次に、ソーラーパネルのマイナス部分と電池ホルダーのマイナス部分をはんだ付けしてください。これで、電気の配属は全て終わりました。
- ソーラーパネルから中へワイヤを通すための小さな穴を容器のカバーに空けてください。
- 蓋を閉め、容器を電池の充電のために太陽の下に出しましょう。
よくある質問
充電のスピードアップのために大きなソーラーパネルを使用することは可能でしょうか?
もちろん、可能です。ただし、最大でも2枚のソーラーパネルを平行に使用してください。(勿論費用も更にかかるわけですが)通常の2倍(80mA x 2 = 160 mA)充電することができ、電池の充電の速度を早めることができます。
過電流保後のための電池への対策はありますか?
もともと過電流保護システムを内蔵している電池もあります。しかし、過電流を防ぐためにできることは、低ヒューズを回路の中で使用することです。過電流による溶断ヒューズに備えて、スペアのヒューズを用意しておくべきです。
簡単なコツ
- 透明テープだけを使用してソーラーパネルを固定してください。透明でないテープは、パネルへの日光の十分な投射を妨げ電力の出力を下げてしまいます。
- 充電器を移動させている間に振動が起こらないように、容器の中身は底にしっかりと固定してください。
- 良質のはんだ付け用材を使用してください。これによって、永久的に良質である結合となり、緩い結合にはなりません。
気をつけるべきこと
- ソーラーシステムのみに頼らないでください。曇りの天候などはソーラーパワー機器に大幅な影響を与えるので、屋外では常に予備の電池とACもしくはDC充電器を携帯してください。
- 充電可能電池は、充電・放電の際に可燃性の酸素・水素ガスを排出します。前述の電池は防水性なので、ガスを逃がすスペースがありません。小さなショートが大きな事故を引き起こすことがあります。よって安全のため、容器の側面に穴を空けるといいでしょう。
- 漏電・損傷・放電した電池を充電しないでください。爆発を起こし、事故に繋がる可能性があります。