夏場に向けての12V系への統一と節電対策 (LED照明製作構想+製作完了♪

    昨日は、クーラーを停止し扇風機を活用した時に、昨年一番我慢できなかった、お尻や脹脛の温度を抑える為の対策として、エアーファンを購入・改造しましたが、もう1点、未だに解決出来ていない物があります。

    それは、LED手元(広角)照明です。 (今更、LEDと呆れないないで下さい。明るいのに眩しくない広角なLED照明は意外と売ってません。汗)

    LED照明の現状:
    ・既に昨年製作し、テーブル全体+αのみに絞って照射する事で大幅な節電に成功した3Wのスポット照明などが斜め後ろから照らしていますのでパソコンなどの操作だけではなく停電時に数名で食事をする事も可能。 (明るさは、距離の2乗で暗くなり、照射面積が小さい程、明るくなりますので、狙い定めて2~3mのエリア照射をしました。)
    ・後ろの左右からの照射でも、テーブルで作業をしてる時、影で見難い時があります。
    勿論、18年前から使ってるインバータータイプの蛍光灯を外してスポットLED照明にすれば、影はほぼ出ないのは解っていたのですが、インバーター+蛍光灯からLEDに交換しても電気代の節約は殆ど期待できないのと、部屋全体を明るくしたいケースもあり、そうするとLED照明を追加購入しても節電分の元を取る事は不可能なのと、12Vへの統一と、その先にある、車の100W以上のソーラーパネルで充電した電力の効率的な使用を考えると踏み出せませんでした。
    ・頂き物のLEDランタンにテープを貼り眩しさを押さえ手元だけ明るくして見ましたが、光が斑なのと高さが約8cmと低く意外と影が消えない場合があるのと、電池の交換が必要で、節電にはなっても節約にはなりませんでした


     左後ろ上から(1.5m~2.5m)    前から(作業時のみ)     右後ろ上から(2m~3m)

    必要としてる仕様:
    ・テーブル上を、広く(但し、光の制限が必要な環境でも使える様に180度は照らさない)明るく照らし、しかも眩しくない
    自宅以外のアパートやマンション住まいでも、車を持ってればソーラー発電の恩恵を受けられる
    ・停電だけではなく、計画停電やアウトドアー、新たな大規模震災時に連続使用に絶え十分な明るさがある
    ポータブル電源と組み合わせれば、タイヤ交換などの車外の作業灯としても使用できる。
    ポータブル電源や、昨年の震災時に製作した電源などでも利用できる、車のアクセサリーソケット型のLED照明。

    一般的な方なら、バッテリー内臓のLEDスタンドが一番良いのかもしれませんが、充電にAC100Vを必要とする事と、車に設置する100W以上のソーラーパネルで充電したバッテリーを無駄なく活用する事を考えているので、私は、購入出来ません。
    勿論、アクセサリーソケット型のライト(電球)は、15年以上前にフレキシブルアームの物を使用していましたので、それと同等の既に市販してるLEDライトを使う事も考えましたが、LEDをたくさん並べてても照射エリアが狭かったり、明るさが十分でなかったりで購入に至っていませんので、夏前に手持ち部品で作る事にしました。


    iPhoneでも使わなくなったので。  140度3Wは必要ないと・・・。  SW付きとこの斜めが・・・。

    ケースなどを一から作るだけの時間がないので、ソケット付きUSB電源購入などで不要になった、105円で購入したUSB電源アダプター、バックランプのメンテナンス(製造ロットで色が変わるので、2個だけ余分に買っていました。110度1Wタイプです。)の為に保存してた2個の内の1個、そして、夏場になると消灯しなくなり自作に替えた DayMarkerLight のワイヤレス送信機などで作る事を考えています。

    追記:5/19

    12V→5V(500mA)DC-DCコンバーター基板が大きいので、一部部品を取り改造する事にしました。

    105円で購入し役目を終えてたDC-DCコンバーターを活用した理由:
    ・部品を集めDC-DCコンバーターを作ると105円(役目を終えた物なので、0円)では完成しない。
    ・シリーズレギュレーターに比べ熱の発生が少ない。
    ・1W LEDに最大電流の350mAを流しても、12V側では150mA程度しか消費しない。
    ・1W LEDを効率的
    (抵抗での消費電力が少ない)に点灯でき、光量調整を行うのに最適な5V出力で電圧変更の改造が不要。(電圧を変更しての光量調整も考えたが、この基板では動作が不安定になったので不採用。)
    ・1W LEDに最大電流の350mAを流しても、最大500mAなので信頼性があり、バッテリー電圧の変動があっても出力電圧が一定なので、LEDの最大電流での使用も安心。



    こんな感じに、基板を収めました。

    LED広角(手元)照明の仕様:
    ・光量の半減角が110度の広角照明。ポータブル電源と組み合わせると約23cmの高さからの照射になり、他の照明がなくても、無理なく、食事したり、勉強したり、読書したり、作業したりが可能。)
    ・光量切替あり。
    (12Ωと、12Ωに6.2Ωを並列に接続し、約150mAと約350mAを切替。)
    ・ON/OFFは、アクセサリーソケットの抜き差し。
    (SWは必要以上に明るくして目を疲れさせない様に明るさ調整に使用。)
    ・長時間連続使用に耐えられる様に、本体に放熱穴あり。
    ・10mmx20mmの厚さ1mmのL型アングルを約20mm使った放熱器は、光量弱なら数十時間の連続使用でもほんのり暖かい程度で市販のLED照明より高信頼。
    ・明るくても眩しくない遮光板
    (放熱効果を上げる為の表面積拡大を兼ねる)(横方向の遮光が必要な場合、テープを貼るだけで可能。)
    ・被災地
    (地震も竜巻も人事ではないので・・)で、寝てる方の隣でも使用可能な様に後ろ側への光の漏れを極力防止。


    こんな感じで完成、遮光も成功し手元全体が明るくなりました。 (光量は弱、長時間連続使用が可能な状態で撮影。)

    ポータブル電源で少し高めで使用しても、放熱効果を上げるのにも貢献してる遮光板が思った通りに機能して眩しくなく、しかも、不要な後ろ側も遮光出来てる事で、手前の広い範囲をカバーしてるにも関わらず、光量が弱でも十分な明るさが得られました光量は、距離の2乗で大幅に変化しますが、照射面積にも反比例です♪

    参考:
    12Vで3.6V位のLEDを1個、抵抗のみで電圧を落とし点灯するのは、70%以上の電力の無駄に加え熱の発生も問題なので、バッテリー電圧の変化で明るさが変わらないので明るさをギリギリまで明るくする事も出来る、使わなくなったDC-DCコンバーター(=USB電源アダプター)を使う事を考えました。
    手持ちの90度以上の広角なPowerLED(FLEXや砲弾)がなかったので、DC-DCコンバーターの使用を考えましたが、広角なPowerLEDを3個直列にすれば、バッテリー電圧での明るさの変化は受けますが、勿論、不要になります。

    備考:
    現在、ノートパソコン(18V 1.58A の電源で稼動)を車内で長時間使う時には、12V→100V→18V に変換して、2回の変換の為に30%(9Wh程度)程度浪費していると思っていますので、24V→18V の直接変換も 今年中には実現したいと思っています。
    AC100Vに常に変換して使用する事は、変換ロス(=発熱あり)で大幅に電力を無駄にするのと、機器が増え故障にも繋がるので、12V+α(一部大電流を扱う部分はDC24V、一部既存機器を使う部分はAC100V) な、EV車以外で有効で燃費改善にも繋がる カー・ソーラー・エコ・アシスト・システム への発展を考えています。
    勿論、電流容量アップの改造とメンテナンスを完了した、小型で移動し易いポータブル電源も、車内でソーラー発電で充電させる予定です。 (車内なので、充電が完了したポータブル電源の盗難や、完全に車体上部に固定され100Wのソーラーパネルでの36AHバッテリーを介しての充電なので、ソーラーパネルの設置の心配や充電能力不足の心配もなく、8AHエアーファンを弱で10時間以上使用可能) しかないので、深夜戻しても朝までに充電が完了出来る予定です。)

    追記:
    引越後のテーブル+αのエリアのみを照らす事で省電力が可能になったスポットLEDと製作した手元LEDの組み合わせに関しては、こちらのブログをご覧下さい。

    テーマ : 節電&コンピュータ
    ジャンル : その他

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    300KWh/月以下に収める為に、12AHを増設し244AHにしました!

    100Wのソーラーパネル2枚を車に乗せ、約232Ahのバッテリーを充電、その一部を自宅に持ち帰り活用し、  6/5~ 7/3(29日間): 269KWh、昨年 6月分(32日間)、393KWhで、約31%の節電  7/4~ 8/2(...

    夏場に向けての12V系のメンテナンス (ポータブル電源の容量アップ。 カー・ソーラー・エコ・アシスト・システムの準備の為に、100W 2枚で、144AH+20AH+8AH+12AH+12AH+22AH=218AHの蓄電、運用を開始しました♪

    前回は、自宅での準備でしたが、今回は、車や、屋外でも使用できる、そして、停電時にガス給湯器の電源としても使用できるポータブル電源の仕様変更を含むメンテナンスと、100W2枚の

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