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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。



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……］

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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］

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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］

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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］

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］

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。



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。

北浦縦断徒歩旅での野宿。
湖畔を歩くのに飽きたので、グーグルのCMでおなじみの鹿島臨海鉄道の「長者ヶ浜潮騒はまなす公園前駅」に行き、その公園で野宿。
トイレ・水道・ジャンボ滑り台あり。

鹿島鉄道廃線跡に続き北浦縦断徒歩旅での野宿。
北浦の右岸か左岸かで迷ったが、左岸にして正解だった。
水道・トイレあり。四阿あり。
テントも張れそう。
車道が近く、たまに車が通る。

鹿島鉄道廃線跡徒歩旅での野宿。
公園の野外ステージ上。ステージの壁が風も防いでくれる。
トイレ・水道あり。
道の駅、スーパーマーケットなどもあり。

ホタルイカの身投げを見に。
この季節新月の夜に産卵に来たホタルイカが波打ち際までたくさんやってくる。
砂浜でそのまま野宿。
トイレ、水道あり。