2015年05月月別保管庫［野宿野郎ウェブログ］

アルミ缶アルコールストーヴ用の新しい五徳を作る。

数日、徒歩野宿旅に行ってきた。
当然荷物は軽くしていくつもりで用意したが、出発直前にまだ重すぎると思ってガスストーヴをやめて、以前作ってたいして活躍していなかったアルミ缶アルコールストーヴを持っていくことにした（アルミ缶アルコールストーブ［野宿野郎ウェブログ］）。
道中それなりに活躍はしてくれたものの、五徳の頼りなさが気になった。持っていったのはアルミ缶ストーヴを作った時にいっしょにスチール缶を切って適当に作ったものだったので、バランスよく鍋を乗せないとひしゃげてしまうのだった。

スチール缶を切って適当に作った五徳

帰ってきてもうちょっと頼りになるのを作ろうと思い立った。
とはいえ、これからもそれほどアルコールストーヴは活躍しそうにないので、簡単に安くできそうなやつということで、金属の棒を組み合わせて作ることにした。

詳細なる設計図。
金属の棒を折り曲げて、組み合わせる。折りたたんで小さくなるように作る。

材料。

金属の棒。家にあった100円ショップで買った園芸用の支柱。

家にあった大型金物屋で買ったステンレスの短いパイプ。
カセットガスを入れ替えるアタッチメントを作ったときに買ったやつだと思う。
材料は以上。

園芸用の金属の棒は外のビニールをむく。
中はスチールの棒なのでゆくゆくは錆びてしまうだろうなあ。
短いパイプはペンチで楕円につぶす。

曲げてパイプを通す

曲げてパイプを通して、棒の端もパイプが抜けないように曲げて、いっぽうの端は折りたためるように曲げずに短くしておく。

あっという間に出来上がり。

アルミ缶アルコールストーヴのサイズにぴったり。

使わないときは折りたためます。
あいかわらず作りが適当ですが、野宿グッズはこんなもんでいいでしょう。
これからはもうちょっとアルコールストーヴを活躍させようと思います。

投稿者：伝道師 - 14:42 | カテゴリー： グッズ | 0通のコメント

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自転車野宿野郎の夢はかなうか。（前振り）

自転車発電の記事をこのサイトで書いたのはもう6年近く前のことになる。
バイオロジックのリーチャージという自転車USB給電装置だ。

自転車野宿野郎に夢のデバイス登場か。［野宿野郎ウェブログ］

主に金銭的な障壁により実現することはなかったのだが、先日自転車でちょっと出かけようとしたら前のタイヤが大きな音とともに派手にパンクしてしまい、どういうわけか車輪のリムまで壊れてしまった。
車輪ごと交換するしかなくなり（まあ、車輪をばらして壊れたリムだけ交換してもいいのだが）、長い間懸案だった自転車発電計画が前進することになった。
まずは新しい車輪をハブダイナモ付きの車輪にすることからはじめた。
ハブダイナモは車輪の軸（ハブ）のところに付いた発電機（ダイナモ）で発電する。ママチャリとかにも普通についているやつだ。
ライトをつけるだけなら、ハブダイナモ用のライトを買ってきて直結させるだけでいいが、スマートフォンなどをUSB端子から充電するとなると少々回路を通さねばならない。それが6年前にこのサイトで紹介した製品だ。
でもこの長年の自転車野宿野郎夢の計画はすんなりとは進んでくれなかった……。

パンクしてぶっ壊れた自転車のリムが自転車野宿野郎の夢へといざなう

［つづく］

投稿者：伝道師 - 23:22 | カテゴリー： グッズ | 0通のコメント

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自転車野宿野郎の夢はかなうか。（挫折する）

自転車でスマートフォンなどのUSB機器を充電する製品はいまではけっこういろいろ出ている。自転車の車輪の回転を利用して発電し、その電気を回路を通して変換しUSB端子から充電できるようにする。
大まかに分けて発電方法は2通り。

［ハブダイナモ付きの車輪で発電するもの］

ハブダイナモが付いてない自転車だとハブダイナモ付きの車輪に交換する必要がある。ハブダイナモに電気の変換装置を接続して充電できるようにする。

バイオロジック　リーチャージ

ブッシュ＆ミューラー　USB-ウェルク／E-ウェルク

Sinewave Cycles Revolution

TigraSport　BikeCharge Power Converter

［普通の自転車に付加して発電と電気の変換をするもの］

普通の自転車の車輪の軸やタイヤの近くに取り付けて発電しそのまま変換して出力する。ハブダイナモ不要。

Siva Cycle　Bicycle Power Your USB Devices

TigraSport　BikeCharge Dynamo

このほかにも自転車でUSB給電する製品はまだまだいろいろあるようだ。

自転車　発電　USB - Google Search

今回はぶっこわれた自転車のホイールをハブダイナモ付きのに交換するつもりなので、それと電気の変換装置を買うことにした。
ハブダイナモ付きホイールはすぐに手に入った。自転車が20インチの折りたたみ自転車なので選択肢がそれほど多くなく迷うことはなかったが、今年の頭ごろに円安の影響か5割くらい値上がりしててショックだった……。

Joule 2 Dynamo Front Wheel［Amazon］

電気の変換装置はいろいろある中から手に入りやすいリーチャージを買うことにした。6年ほど前にこのサイトで紹介したやつだ。
リーチャージシリーズの製品の中でハブダイナモからの電気を変換するのは「ダイナモキット」になる。

このころ「ダイナモキット」は商品の変わり目だったのか二種類あり、出力先がただの電源用のコネクターになっている「ダイナモキット」とそれにマイクロUSB変換ケーブルが付いた「ダイナモキット　with Micro-USBケーブル」があった。
マイクロUSB変換ケーブル付きのものはまだ出始めだったらしくアマゾンを始め日本の通販ではほとんど扱ってなく、唯一あるネット通販が扱っていたのでそこに注文した。

そしてみごと騙された。

マイクロUSB変換ケーブル付きのものと出ていたから注文したのに送られてきたのはマイクロUSB変換ケーブルの付いていない古い製品だった。
クレームを入れると、一旦は変換ケーブルのみを後からすぐ送るといったものの、直後に在庫がないので一ヶ月はかかるといってきた。どうやら商品もないのに見切り発車でネットに新商品を載せたらしい。

返品した。恨むぞ！　最低だ、某サイクルベース！

夢の自転車発電計画は頓挫した……。

［でもつづく］

投稿者：伝道師 - 20:27 | カテゴリー： グッズ | 0通のコメント

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ハブダイナモ電源の変換装置の入手に失敗した。その気になっているのに部品を一ヶ月も待っていられない。一旦ケチのついた製品をずっと待って買うのは嫌だと思っていろいろ考えていて思いついた。あれは手作り...

自転車野宿野郎の夢はかなうか。（奮起する）

ハブダイナモ電源の変換装置の入手に失敗した。
その気になっているのに部品を一ヶ月も待っていられない。
一旦ケチのついた製品をずっと待って買うのは嫌だと思っていろいろ考えていて思いついた。
あれは手作りできるらしい……。
調べるとそれほど難しくない回路で実現できそうだ。

「ないからつくった」

は、ほかならぬ野宿野郎編集長の創刊の際の言葉である。

じゃあ、つくろう！（あるけど……）

［つづく］

投稿者：伝道師 - 21:40 | カテゴリー： グッズ | 0通のコメント

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自転車発電USB給電装置、もう自分で作っちゃうよ！
作り方は以下のサイトを参照しました。詳しくはそちらをどうぞ。

DIY hub dynamo usb charger » arenddeboer.com（英語）
DIY Hub Dynamo USB Charger Inside Handlebar | Mr Howdy And His Merry Wheelmen（英語）
自転車のダイナモハブに使う自作（DIY）のUSB充電器 - 14degrees Off The Beaten Track（日本語）

基本的に電気回路などは上記サイトのまんまです。

材料は、
基板（ワイヤード・ユニバーサル基板￥435）
整流ダイオード（W02G-E4 ￥102）
タンタルコンデンサー 16V 22μF（TBM1C226JECB ￥85）
タンタルコンデンサー 35V 0.47μF（TBM1V474BECB ￥35）
アルミ電解コンデンサー 25V 2200μF（EKMG250ELL222MK25S ￥203）
電圧レギュレータ（ LM2940CT-5.0/NOPB ￥160）

ほか、電線、USBコネクター（メス）、ギボシ端子などです。

秋葉原まで電車で往復するより通販で買ったほうが安そうなので通販で買った。
回路図はこんなかんじ。

ハブダイナモは時速15キロくらいで交流の6ボルト2.4ワット（3ワットのものもある）を出力する。
それを整流コンデンサーで直流に変換。
電圧レギュレーターで5ボルトに落とす。
ところどころに入っているコンデンサーは直流化して安定していない電圧や電流を平滑化する。

回路通りになるように基板を作って部品を半田付けする。
用意したケースに入るよう小さな基板に配置するのがちょっと難しかった。
ケースは100円ショップでいいのを見つけてきた。

単三乾電池2本でUSB機器を充電するケース。大きさもちょうどいいはずと思って買ってきた。ちなみにショップはキャンドゥ。
分解して乾電池用の金具を取り、USBコネクターが付いた基板からコネクター以外の電子部品を半田ごてで取り去ってしまう。USBコネクターのデータ線につながっている小さい抵抗は残しておく。
このケースに入るように基板に部品を半田付けし、ハブダイナモからの入力端子を作り、出力はUSBコネクターにつながる基板に接続すればいい。

基板に部品を半田付けした状態

ケースに入れた。電解コンデンサーがでかいのでどう配置しようかけっこう迷った

ハブダイナモからはギボシ端子で接続。もっと楽ないいコネクターがあるはずなのだが、とりあえず今回はこれで

完成！　既製品を買うよりはだいぶ安くでできた。

ちゃんと動けばね……。

［つづく］

投稿者：伝道師 - 19:53 | カテゴリー： グッズ | 0通のコメント

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ハブダイナモ電源の変換装置の入手に失敗した。その気になっているのに部品を一ヶ月も待っていられない。一旦ケチのついた製品をずっと待って買うのは嫌だと思っていろいろ考えていて思いついた。あれは手作り...

自転車野宿野郎の夢はかなうか。（挫折する）

自転車でスマートフォンなどのUSB機器を充電する製品はいまではけっこういろいろ出ている。自転車の車輪の回転を利用して発電し、その電気を回路を通して変換しUSB端子から充電できるようにする。大まかに分...

自転車野宿野郎の夢はかなうか。（充電する）

手作り自転車USB給電装置は動くのか。
まずはテスト。回路ができた段階でテストしてみた。

おさらいするとハブダイナモからは時速15キロほどで走ったときに交流6ボルトで2.4ワットの電力が出力されるようになっている（3ワットのものもある）。それを回路を通し、USBの定格の5ボルトに落とす。

ハブダイナモの端子と回路をつなぎ、USB端子に電圧電流計をはさみ、持っているエネループの小型のモバイルバッテリー（KBC-L3AS）を接続。手で車輪を回してみた。

電圧は約5ボルトが出ている。電流がゼロなのが気になるが、モバイルバッテリーの青いLEDが点滅したので少しは充電はされているらしい。

使っていなかった古いアイポッド・タッチ（初代）を引っ張り出してきてつないでみた。

画面が付いて充電が始まっているらしい。こんどは電流値もちゃんと出た。電流値は低いけど手で回してるだけだからスピードが出れば少しは上がるはず。

ではケースに入れてちゃんと走って充電してみよう。
ハブダイナモから出た線は一本はLEDライト（別売の商品です）に、他方は変換回路を通り、USB端子からモバイルバッテリーにつながっている。

ハブダイナモ。これは海外版の2線式

ハブダイナモの出力端子は1線式、2線式、海外2線式とあるらしい。これは海外版の2線式

関係ないが、ハブダイナモ用のライトは真ん中に付けたくてマジックワンのハブダイナモ用ライトにしてみた

ハンドルに付けた安物の自転車用スマートフォンホルダーにはさんでみる。下が作った装置。上のがUSBケーブルでつなげたエネループのモバイルバッテリー。防水性能は全くないので晴れた日に使用する時だけ付けておくつもり

走るとテストのときと同じように充電中の目印の青いLEDが点滅する。充電できているようだ。空の状態から走って充電してみる。
10キロほどの距離を30分ほどかけて走り、戻ってそのモバイルバッテリーでアイフォンを充電してみた。

充電前、31パーセントだったアイフォン。

15分ほど充電したらモバイルバッテリーは切れた。
アイフォンは39パーセントになっていた。

うーーん、30分で8パーセント増えれば御の字か。1時間で16パーセント、2時間で32パーセント、6時間くらい走ればいっぱいになるかな。
このモバイルバッテリーは普通のUSB電源（5ボルト0.5アンペア）につないだ場合、満充電まで7時間かかると取説に書いてある。バッテリーの容量は3.7ボルト2500ミリアンペアアワー（アイフォン5sは1560ミリアンペアアワー）。

次に速度によって電流値はどれくらい上がるのか。
テストにも使ったUSBの電流電圧計（アマゾンで350円くらいだった）をはさんでモバイルバッテリーにつないで電流がどれくらいでてるかみてみる。

結果。
時速10キロ　250ミリアンペア（0.25アンペア）
時速15キロ　350ミリアンペア（0.35アンペア）
時速20キロ　400ミリアンペア（0.4アンペア）

だいたいこんなかんじ。電圧は常に5ボルト弱。時速30キロくらいまで走ってみたけど、最大420ミリアンペアくらいだった。
5ボルト420ミリアンペアは2.1ワット。ハブダイナモは2.4ワットの出力（時速15キロのとき）なのでまあ妥当なところのか。それとも接続した機器を急速充電モードにできなくて定格の500ミリアンペアしか受け付けてないのか。そのへんはよくわからない。

試しにアイフォンを直で充電してみる。
アイフォンを直に充電するほうが、間にモバイルバッテリーをはさんで充電するより効率はいいに決まっているのだが、適当に作った自作回路なのでアイフォンが壊れるリスクもある（自分の工作技術をそこまで信用していないし、ネットの記事の中には自作の装置とともにスマートフォンが壊れたというのが載っていた）ので今回の計画の想定の外ではある。とりあえず試してみた。

結果からいうとこれはだめだった。

試したのはアイフォン5s。走り出すとあっさり充電は始まった。
が、すぐに「このアクセサリーは使用できません。」というアラートが出て充電しなくなった。

充電ケーブルを抜いたまま走り、スピードが出たところでケーブルを挿してみたら、アラートも出ずに普通に充電が始まった。そして一旦止まり、再び走り出したらまた同じアラートが出た。
どうやら走りはじめのスピードが遅い時の規定に足らない低い電圧を感知してアラートを出しているらしい（推定）。アラートが出てしまうとそのあとスピードが上がっても充電は開始されない。
テストのときに使用した古いアイポッド・タッチはそのような機能はまだ備わっていないらしく充電できた。
このへんの制御はOSでやっているのかと思ったら、アイフォンと同じバージョンのOSの入っているアイパッド・ミニ（初代）でもアラートを出さずに直で充電できた。

同じような機能の既製品のSinewave Cycles Revolutionのよくある質問のページにこの製品の回避策について書かれていた。

Q：なぜ充電が始まるまで10秒かかるのですか。
A：（大雑把に意訳）アイフォンなどは充電に必要な最低電力が厳格に求められます。十分な電力が得られる前に充電を始めると、機器は充電を停止する場合があります。充電に必要なスピードになるまで10秒遅らせることで、アイフォンなどの機器を正しく充電させることができます。

やはりそういうことか。
アイフォンを直接充電するのはやめておく。使っているモバイルバッテリーの取説によるとモバイルバッテリーの充電をしながらUSB端子からの給電も同時に行えるらしいので、全部を直列につなげば、自転車でモバイルバッテリーを充電しつつ、モバイルバッテリーからアイフォンを充電できるだろう。

■USBの電源に関する備考

USBの電源について、最初はUSBコネクターの電源部分に5ボルトをつなげばそれでいいんでしょと思って、実際そうしていたのだが、いろいろ調べてみるとUSBの電源は奥が深かった。
実はUSBコネクターの部分は一度作り直していて、最初は単に電源部分に5ボルトをつないだだけで、USBの基板のデータ線まわりにもともとついていた抵抗は全部取ってしまっていた。
まあ、それでも古いモバイルバッテリーを充電するだけなら特に問題はなかったのだが、これだとアイフォンなどは純正ケーブルを使った場合全く充電できなかった（全くなにも反応しない）。でもアップル非認証の充電専用ケーブルだと充電を始めることはできた。アンドロイドでも充電できないものがあるらしい。
アンドロイドではデータ線の＋と−を直結させるだけで充電はできるようになるようだが、アイフォンなどはそれでもだめで、乾電池用充電ケースのUSBコネクターの基板のデータ線まわりにもともと付いていた抵抗などで所定の電圧をかけてやらないと充電できないらしい。すでに書いたように充電が始まるようにできても走るスピードが遅い時の電流が低いことでアラートが出てしまうためアイフォンなどは充電できないので、あまり意味はないのだが。

このあたりのことについては複雑でちょっとついていけませんでした。小さなモバイルバッテリーが充電できたので、これでオーケイです。

■参考リンク
知らなきゃ損するiPhone、iPad、Android、タブレットなどの急速充電の仕組み - 瀧(TAKI,Yasushi)/紅呪(kohju)のBlog
USB電源の出力が大きいほど早く充電できると思っていた俺は愚かだった！
【USB充電の実験】#01　通信用USBケーブルだと、どうして充電できないの？ - YouTube
［追加］USB充電の謎：えんぽん研究所：So-netブログ

回路図など作り方を公開してくれた皆さんに多謝。
あ、いうまでもなく今回の工作についてはだれもなにも保証はいたしませんので、あしからず。

そのうちに長距離を走った充電レポートができればと思います。

［おしまいとみせかけて……］

投稿者：伝道師 - 23:00 | カテゴリー： グッズ | 2通のコメント

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自転車野宿野郎の夢はかなうか。（弐號機完成）

終わったかと見せかけて、自転車発電USB給電装置、もう一個作りたくなった。
もっと簡単にさらに安く作れそうなアイデアが浮かんだ。
今度はささっと一回で済ませます。

材料
整流ダイオード（W02G-E4 ￥102）
アルミ電解コンデンサー 25V 2200μF（EKMG250ELL222MK25S ￥203）
電線、ギボシ端子

ここまでは、前回と同じ。ここで100円ショップが再び活躍。

車用シガーソケットUSB充電アダプター（キャンドゥ　￥100）

以上。

回路図。

ハブダイナモからの交流電流をブリッジダイオードで直流に変換し、コンデンサーで平滑化するところまでは初号機と同じ。
初号機はこのあと三端子電圧レギュレーターで5ボルトに落としていたのを、今回は車用シガーソケットUSB充電アダプターに丸投げする。このアダプターは三端子電圧レギュレーターではなくスイッチング方式のDC-DCコンバーターというやつで電圧を変換していて、こっちのほうが効率がいいそうだ。シガーソケット用なので入力電圧は12〜24ボルトになっているが、低い分には問題ないでしょう（多分）。乾電池4本直列で6ボルトつないでテストしてみたらちゃんと5ボルト出力されてたし。

アダプターを分解して基板を取り出す。

ケースは余ってたので初号機と同じだけど、ただのケースとしか利用してないのでなんでもいい。ケースに取り出した基板を入れる。ケースの中を二つに分けてた壁は取ってある。基板にLEDのパイロットランプが付いているのでそれ用の穴も開けた。

取り出した基板と材料をつないでケースに入れる

取り出した基板と材料の二つの部品を電線や半田付けしてつないでケースに入れる。

完成。部品が二個だけだと新たに基板に部品を配置して回路を作らなくていいので楽。

走ってみる。
モバイルバッテリーを繋いで走ってみる。
スピードメーターを持っていかなかったのでテキトウだが、初号機よりゆっくりなスピードから電流値が上がっていくかんじ。そして前にはまったく到達しなかった500ミリアンペアを記録。

このモバイルバッテリーは入力をUSB定格の500ミリアンペアしか受け付けないので、アイパッド・ミニにつなぎかえる。
すると500ミリアンペアを越え、がんばって漕いだら（といっても多分時速30キロあたり）ついに700ミリアンペアを超えた。
やっぱりスイッチング式DC-DCコンバーターの方が変換効率がいいのだろうか。
また今回流用したシガーソケットのUSB端子が急速充電を受け入れるように回路が作ってあるからか。

弐號機のほうが部品は少なくて工作は簡単だし、費用もかからないし、出力もそこそこ出る。
スイッチング式だからか、三端子レギュレーターより発熱も少ないようだ。
弐號機のほうが優秀。
そのうち長距離充電走行に出たらレポートします。

もちろんなにも勧めません、保証もいたしません（スマートフォンやタブレットは直でつながないほうがいいと思います）。

［走行レポートあり］

投稿者：伝道師 - 18:38 | カテゴリー： グッズ | 0通のコメント

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■チャージ01

接続：ハブダイナモ → USB変換給電装置［弐號機］→ モバイルバッテリー（KBC-L3AS）

走行距離：43.28キロメートル
走行時間：3時間14分（休憩込み）／2時間25分（休憩除く）
平均時速：17.88キロメートル

走行前

走行中はモバイルバッテリーにのみ充電して、うちに戻ってから充電したモバイルバッテリーでバッテリーが切れるまでアイフォンを充電。

アイフォンへの充電時間：73分
充電前（32％）→ 充電後（76％）

自転車で3時間あまりで40キロほど走っている間、アイフォンのGPSログアプリで走行ログを取っていたら、バッテリー残量は100パーセントから62パーセントになっていた。
その間に充電したモバイルバッテリーでアイフォンは32パーセントから76パーセントに回復。単純にパーセンテージだけで見れば、38パーセント減って44パーセント増えているので、減った分は回復していることになる。GPSを使わなければバッテリー消費はもっと抑えられる。

■チャージ02

接続：ハブダイナモ → USB変換給電装置［弐號機］→ モバイルバッテリー（KBC-L3AS） → アイフォン5s

今回は走行しつつ、モバイルバッテリーにある程度充電されたら、走行中にモバイルバッテリーからアイフォンに充電を開始する。
このモバイルバッテリーは取説によると充電しつつ、給電も可能ということになっている。
走行中、アイフォンはGPSアプリで走行ログを取る。

走行前、アイフォンバッテリー残量 74パーセント、モバイルバッテリー残量ゼロ

1時間ほど走ってモバイルバッテリーがそこそこ充電されたところで、給電スイッチを押してアイフォン（残量 65パーセント）の充電をスタート。

充電スタート

充電中。

モバイルバッテリーの残量が少なくなるとアイフォンへの給電は止まる。また少し走って頃合いを見てアイフォンへの給電を再スタートする。

走行距離：50.36キロメートル
走行時間：3時間45分（休憩込み）／2時間52分（休憩除く）
平均時速：17.51キロメートル

走行終了直後のアイフォン。

バッテリー残量は85パーセント。モバイルバッテリーの残量もほぼゼロ。

GPSアプリを使い続けても走り続けていればアイフォンのバッテリーは減ることはなかった。これならナビアプリなどもバッテリーが切れるのを心配せず使えそうだ。
ただほぼ画面はロック状態でたまに画面を見る程度だったので、もっと画面を表示していたらこれよりは減るだろう。逆にGPSアプリはバッテリーを食うので、ただの待ち受け状態ならもっとバッテリーは増えるだろう。

空っぽのアイフォン5sを満タンにしようと思ったら、朝から夕方まで走ればなんとかなるかもしれない。アイフォン6プラスだったらそれでも全然足らないかな。

投稿者：伝道師 - 21:55 | カテゴリー： グッズ | 0通のコメント

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