自転車の発電ライト「ブロックダイナモ」を使った携帯電話の充電器作成について記したいと思います。
※ブロックダイナモについてはコチラ→ダイナモを使って自家発電してみよう「ライト編」
用意するものは、「ブロックダイナモ」「USBコネクタAタイプ」「USBケーブル」「降圧レギュレーター」「工作用コード」「半田小手」「マルチテスター」「自転車」です。
始めは手回しでの充電を試みましたが、モーター回転不足によるダイナモの電力出力が低いため断念しました。
自転車にダイナモを取り付ける事で回転数が上昇し、無事充電が可能になりました。市販のブロックダイナモでは、やはり手回しでの携帯電話充電には無理がありますね。
目次
自転車でのブロックダイナモ発電「携帯電話充電」仕様
ブロックダイナモ回路図
自転車のライトで使用されているブロックダイナモは、一般的に時速15Kｍで６～７V、2.5Wの出力になります。電流は400～500mAになりますね。
携帯電話の充電電圧は５Vと定められているため、故障させない為にまずは5V以上の電圧がかからないようにする必要があります。
回路図にある通り、ブロックダイナモには整流回路が組み込まれている為、出力は６～７Vの直流電圧になります。（時速15Kmで回転させた場合）
安定して５V以上ださずにこぎつづけるのは無理があります。
そこで「レギュレーター」の部品が必要になります。
降圧レギュレータ―
まずは、この電圧を５Vで固定させます。
図のように６～７Vの電圧を５Vに降圧させる為、DCDC降圧レギュレータ―の部品をブロックダイナモの後段に取り付けます。
今回使用した部品は「XL4015」の降圧コンバータ。入力電圧は4～38V、出力は1.25～36Vまで対応可能で、可変抵抗をドライバー等で調整し、任意の電圧に固定出来ます。
これでどれだけ自転車をこいでも、出力電圧は５Vで一定に出来ます。
USBタイプAコネクタの取り付け
最後に、レギュレーターからの出力をコードでUSBタイプA端子に取り付けます。
※極性に注意、①がプラスで④がマイナス
ここまで出来れば回路は完成です。一旦ダイナモを回転させて、電圧をチェックします。
出力電圧確認
マルチテスター
ダイナモを自転車のタイヤで回転させ、マルチテスターにて最終段のUSB端子①と④間の電圧を計ります。
マルチテスターのレンジは直流電圧にセットします。
測定値が５V前後であればOKです。
電圧調整
５V以上出ていれば、レギュレーターの可変抵抗を調節し、５Vに近づけます。
調整が終われば準備OK。後は携帯電話を接続しましょう。
充電テスト
携帯電話接続
充電のUSBケーブルをタイプAの端子に接続、そして携帯にマイクロUSB側を接続します。
自転車をこぎ始め、電圧が５Vまで上がり、充電が開始すると見事成功でございます。
※携帯電話は電源OFFにしておく事が望ましいです。
電流値確認
充電表示が出ていれば充電に必要な最低限の電流が流れており、バッテリーが充電されている事になりますが、問題はその量ですよね。
だいたい400～500ｍA位流れていれば、携帯の電源をONにした状態でも充電表示になりますが、それ以下ならば、電源ON状態では充電できません。（携帯電話の消費電流以下という事になります。）
確認方法は、テスターのレンジを直流電流にセットし、回路に直列に接続します。
たとえば、レギュレーターの出力（プラス側）とUSBタイプAの①の間にテスターをかます感じです。
理想はダイナモの最大出力である、400～500ｍA位がベストですね。
筆者の充電結果
前途した回路で充電を実施したところ、携帯電話がOFFの場合のみ充電が可能でした。
電流値は「273ｍA」。。少なっ！そらONで充電出きないわ。
ただ、自転車のペダルを手こぎで回転させていた為、実際に足でこぐともっと上がるかもしれません。
手持ちのケータイのバッテリ容量が2580ｍAh。
計算するとね、満充電までに9時間半かかる。電源OFFでね。
自家発電で携帯電話を充電してみよう「ダイナモ発電を降圧レギュレータで制御」まとめ
おそらく、実際に自転車に乗って時速15Km以上で進むとケータイの電源をONしたままでも充電状態にはなるでしょうけど、それでもプラスマイナス0位でしょうね。減らないだけましって感じの充電です。
ただ、自家発電という魅力はやはりすばらしいですよね。
緊急時の最後の手段として、こういう手法が使えれば絶対役には立つと思います。
今回、降圧用で使用したレギュレーターは100均の「10V-5V変換シガーソケット」で代用できます。ただ他のサイトでやってたからあえて違う方法にしました。
ちなみに、今回かかった費用は全部で ￥2600 位です。
市販のやつと同じ位？ただ、小手とかテスター、ダイナモも使いまわせるから、あとで別途利用できる利点はあります。
次回はやっぱり手で回して発電、充電が出来る自家発電機を制作したいと思います。
2019/4/20追記：DIY「手回し自家発電でスマホの急速充電に成功」超簡単な自家発電機作成方法。
あとモバイルバッテリなども考えていますので、是非また見に来て下さい。
2019/4/18追記：モバイルバッテリーDIYはコチラ→DIY「スマホ用モバイルバッテリーを簡単に自作！」
