題目読んでもなんのこっちゃ ? ですね。
先日のブログで紹介しましたが、以前に非常用電源として作った充電システムを消費電力削減目的で普段使いしています。
現在は、加湿器をその非常用電源で稼働させていますが、電池は昼間の太陽光発電の電力の一部で充電し、加湿器はその間コンセントに繋いで使います。
（インバーターに接続したまま稼働させても良いですが電力効率が悪くなるので繋ぎ変えています）
夜間はその電池に充電した電力で加湿器を稼働させるために電池から１００Vを発生させるインバーターのコンセントに繋ぎ変えて使います。
商用電源の電力を全く使わないで、消費電力削減の一つとしています。
なお、充電時の消費電力は２４０W程です
ただ、夕方になって繋ぎ変えをよく忘れるんです。
昼間の電池への充電も忘れる事があります。
そ こ で ！！
何時ものアイデア炸裂！！
自動充電のための切り替え機を作ろう！
先ずは、回路図を書きました。
フリーハンドで汚いですが・・・
光センサーで昼夜を判断してリレーを動作させて全ての繋ぎ変えを一瞬で行います。
光センサーなんて使わなくても２４時間タイマーで良いんじゃない？
と思われた方、考えが甘いです。
白昼であっても、雨が降るような日には太陽光パネルは発電を殆どしないので、冷蔵庫等の常時動いている待機電力分くらいしか賄えないので、その状態で充電したところで日中の高額な電力を買って充電する事になり、逆に大損な訳です。
なので、充分明るい晴れた時にだけタダで充電してそれ以外の時間帯はその電気を使えば完全タダで加湿器が動かせられます。
加湿器は私の充電設備で約２日間ほど持つので、暗い雨の日が２日続いても大丈夫です。
さて早速、部品の調達です。
自分で光センサー回路を設計して作ろうかと久々のトランジスタ回路設計にワクワクしていましたが、基盤のエッチングなど面倒な作業があるし、もう何年も基盤を作って無いので、エッチング液も無いし・・・
でも今時そんな苦労せずとも千円程度で光センサー回路の製品いくらでもあるので、それを使うことに。
そう、脳裏に浮かんだのが一般的な屋外灯などの自動点灯のためのフォトスイッチです。
安いものは８００円程度で買えますが、中華製で品質が悪いとのコメントも多数あるので、数百円程度高いだけで日本製が手に入るので東芝の製品にしました。
カバーを外してみると光センサーの大きなCDS素子があります。
ネットにはこの製品の回路図もあるので、その動作信頼性も良く分かります。
が、しかし・・・
肝心のリレーは、日本のオムロン製のリレーは凄く高くて、ちょっと手が出ませんのでここは仕方ないですが中華製で我慢します。
接点容量は最大で１２AまでOKですが、毎日使うので１０A（１０００W）くらいにしておいた方が良さそうです。
リレー２個とソケットとアルミの台座まで付いて１６００円程度ですからこれは凄いコストパフォーマンスです。
ちなみに、光センサーの出力が１００Vなので、このリレーのコイルは１００V動作用のものを買いました。
１２V用などを間違って使うとぶっ飛ぶかも知れませんから注意してください。
あとはこれを入れるケースとコンセント類を百均とホームセンターで調達。
で、自分で書いた図面どおりに結線して出来上がり。
百均で買ったケースの蓋側にコンセントを付けました。
コンセントへの配線は１．６スケアの単線用なので、撚り線を半田上げしてから挿入接続しています。
単線は、取り回しが厳しいですから撚り線が良いですね。
プラグは、商用１００Vとリン酸鉄リチュームイオン電池の１３Vを１００V正弦波に変換するインバータの１００V出力にそれぞれ接続します。
間違わない様にインバータへのコードは青白線にして、プラグには「EV」と書いておきました。
リレー回路は１００Vの２線のどちらかを共通利用などせず完全に個別結線にしているため、もし間違って逆に繋いだからと云って、ショートするような事は有りません。
動作が昼夜反転して意図する電力供給動作にならないだけです。
蓋のコンセントには電池の充電アダプタと負荷の機器（今回は加湿器）のプラグを挿すことになります。
これも逆に接続したからと云って電源供給時期が違うだけで危険が生ずる事は有りません。
動作の概要です。
より簡単に書くとこんな感じ。
「充電」のコンセントには昼間の明るい時に商用１００Vの電気が供給されるだけで夜間は電力は供給されません。
「負荷」のコンセントには昼は商用１００V、日が落ちるころにはバッテリーからの１００Vに切り替わり、一日中どちらかの電力が供給され、動かしたい機器は動作し続ける事が出来ます。
実際に接続してみます。
この時夜間でしたが、部屋の照明の当たる明るいところへ置くと手前の加湿器へは壁のコンセントからの１００Vが供給されて電池の消費電流値はインバータの待機電流だけになります。（緑の表示板で電流値等が確認できます）
暗いところへ置いて１分くらい経つと、リレーが動作して電池からの電力供給に切り替わって電池からは３６Wくらいの消費となっているのが表示されています。
こりゃ完璧です。
ただ、このボックスを置く場所が悪いと部屋の明かりで昼と勘違いして昼間の動作になってしまうので、場合によってはセンサーのケースを紙などである程度遮光するなどしてその場の明るさ環境に合わせる必要が有るかも知れません。
もう３日間使ってますが、今回設置した場所では完璧に機能しています。
なお、今回のリレーの切り替え動作時間については製品のスペック記載が無いので分かりませんが、多分ｍｓレベルの瞬断が起きると思われます。
家に有る加湿器や扇風機での使用に際しては全く影響はありませんが、負荷に接続する機器によっては、瞬断の影響を受ける可能性もあるので注意が必要です。
多分、冬は加湿器で夏は空気循環用の扇風機の２４時間稼働の電力供給に使うつもりなので、問題はありません。
今回作成した部品代はケースやコンセントパーツなど全て含めて４千円弱程度でした。
リレーと光センサーSWはアマゾンで買ったので参考にリンクを載せておきます。
 | リレー継電器 電磁パワーリレー ソケット*2 DINレール溝付き ネジ*2付きJQX-13FL-AC110V リレーモデル：JQX - 13FL。 タイプ：DPDT（2 NO 2 NC）。 ターミナル数：8。 ソケットモデル：PTF08A-E |
 | 東芝ライテック フォトスイッチ OS1033 定格周波数：50/60Hz 東芝ライテック(Toshiba Lightech) |
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