モバイルバッテリーの出力が自動で切れないように対策

モバイルバッテリーをスマホなどの充電器ではなくUSB電源として使おうとした時に、出力が自動で切れてしまい困ることないですか?

出力が切れる場合、モバイルバッテリーの残量がなくなったり、電流が流れすぎて保護回路が働くこともありますが、今回の切れるのは出力が小さすぎてモバイルバッテリーが充電完了と判断してしまう場合です。

以前ブログで書いたようにドローンの送信機をUSB電源で動作するように改造しました。USBのACアダプタでは問題なかったのですが、モバイルバッテリーで動作させようとすると、消費電力が小さすぎて出力が止まってモバイルバッテリーで動かすことができませんでした。

今回はこのような小さすぎる消費電力(消費電流)のものを動かすための対策です。

微小電流でも出力が停止しないモバイルバッテリーも世の中にはありますが、値段が高いです。

ダイソーの300円程度のモバイルバッテリーはスマホを充電するには容量が小さすぎますが、小電力の機器を動かすには十分な容量がありとても便利です。

arduinoなどのボードやラジオなどをUSB電源化した場合なども電流が小さすぎてモバイルバッテリーが停止してしまうと思います。

では、対策いきます。

まず、モバイルバッテリーによって何ミリアンペアの電流で出力を停止するかはモバイルバッテリーの設計で異なりますが、調べると60mA程度流せば電流停止はしないようです。

なので、計算すると

R=5V/0.06A=83.3Ω

なので80Ω〜100Ω程度の抵抗で電流を流せばいいです。

消費電力はW=5V×0.06A=0.3W

となります。

家にある抵抗はほとんどが1/4W(0.25W)の定格のものだったのでもう少し大きなもの1/2W(0.5W)以上必要ですが、いくつかのモバイルバッテリーでテストするため、とりあえず実験してみました。

家にあった抵抗で80Ω〜100Ωの抵抗はありませんでしたが、抵抗を組み合わせて近い値にします。

↓150Ωを2本並列接続して75Ω、これに10Ωを直列接続して85Ωにしました。

↓モバイルバッテリーにつないでみます。あれ?0.00A

思い出しました。青いUSB電圧・電流計は誤差が大きくて小さい電流は測れません。では、別な電流計で計測すると文字が小さいですが、7mAです。

5.19Vで85Ωなので、計算値が6.1mAに対して7mA。なのでこんなものでしょう。

これでOKなので本番に使う抵抗を買いに狸小路にある梅澤通信に行ってきました。計算でいくと0.5Wのもので十分ですが、2Wで91Ωのものが安かったのでこれを購入してました。

↓今度は1本の抵抗でテストします。

↓テストしたところ問題なさそうなので抵抗をUSBソケットに組み込みます。ソケットのフタをして完成です。

これをどうやって使うかですが、セリアなどで売っている「USB Twin Charger」なるものと組み合わせて使います。

↓左からモバイルバッテリー、USB電圧・電流・電力計、USB Twin Charger、今回作った対策のためのUSBソケット

これで、モバイルバッテリーの出力が止まらなくなり、電流が流れ続けます。

↓こんな感じで使います。

これで、モバイルバッテリーを直接改造しなくても小電流の機器をうごかせます。今回の改造でも、大電流による電流制限やバッテリーがなくなった時の電流停止は問題なく機能します。

家に転がっているモバイルバッテリー4種類で試しましたがすべてOKでした。

↓左下ダイソーの18650リチウムイオン電池を1本使った自動出力タイプ。左上が18650を2本使った自動出力タイプ。右上がcheeroのボタンを押して出力するタイプ、右下もボタンを押して出力するタイプ。すべてOKです。

これって簡単にできて手軽に使えて凄くいいと思いません?

もちろん、最初の目的のドローンの送信機もこれで問題なく使えるようになりました。

最後に念の為書いておきます。モバイルバッテリーは発火事故など起こりやすくむやみな改造は危険です。今回の改造はあくまで直接バッテリーを改造するものではなく基本的には使用することで安全性を損なうものではないですが、どんなことをするにも危険は伴います。読んでいる方それぞれのスキルも異なります。改造は自己責任でお願いします。

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