エンジニアが、気になったことを何となく書いてますこの広告は、90日以上更新していないブログに表示しています。先日、ゆうパックで電話機を送るだけなのに、電池を内蔵していたせいで苦労したという話を書きました。それじゃ「普通に飛行機に乗るときも駄目なんじゃ?」ということに気づいてしまいました。それで少し調べてみたところ、ICAO(国際民間航空機関)が、リチウムイオン電池を預け入れ荷物として旅客機で輸送することを2016年4月1日から禁止すると発表した。国内線では、ICAOの新基準に対して現時点では対応していない(=完全禁止ではない)。国内線でも、電池単体での荷物預け入れは禁止されている。モバイルバッテリーも電池単体と同じ扱いで預け入れ禁止。カメラ用電池をカメラ本体に入れて丸ごと預け入れるのはOK。タブレットをスーツケース等に入れて預けるのは恐らくNG。このあたり明確な基準が欲しいところですが、衝撃を与えたりすると発火して延焼しそうに見えるものは駄目って感じじゃないでしょうか?このように、なかなか厳しい規制がかかっていますが、手荷物で持ち込むなら基本的にOKです。具体的な規制は以下の通り。160Whを超える電池は完全禁止。160Wh以下の機器内蔵電池は何個でもOK。予備電池(モバイルバッテリー含む)は、100Wh以下なら何個でもOK。予備電池でも、100Whを超えると2個までの個数制限。ちなみにWhと言われてもピンとこないかもしれませんが、リチウムイオン電池の場合は公称電圧3.6Vに■■■■mAhをかければmWhになります。10000mAhのモバイルバッテリーがあったとすると、「3.6✕10000=36000mWh=36Wh」です。100Whというのが、どれだけ巨大容量な電池か想像できたでしょうか?普通の人が持ち歩いている程度のバッテリーなら、手持ちで飛行機に乗るぶんには全く気にしなくて良さそうです。短いですが、今日はここまでにします。以前に作ると言っていた改良型スマホ充電器ですが、ブログを放置しているうちに完成してしまいました(笑)。次回以降、少しずつ紹介していきます。スマートフォン前回、中国製のリチウムイオン電池充放電基板について、いろいろ調べて検討しました。「18650型リチウムイオン電池の充放電回路」そのものは、中華充電回路を使えばほぼ完成ですので、これを以前制作した「超低速スマホ充電器」に組み込んでいこうと思います。おおざっぱな回路構成は以下のようになります。昇圧型DC-DCコンバータ以降が、以前制作したスマホ充電回路部分です。秋月電子から購入した定電流-定電圧充電回路キットは、出力電圧よりも結構高い電圧を入力する必要があったため、現状では9.5Vくらいまで昇圧してから入力しています。私の希望としては、リチウムイオン電池とスマホを同時に充電できるようにしたいです。スマホの充電電流まで中華充電回路を通してしまうと、中華充電回路の充電能力(1A)がスマホ用に消費されてしまい、リチウムイオン電池の充電が遅くなります。対策としてショットキーバリアダイオードを追加しました。USBコネクタから5Vが入力されている間は、コネクタから直接スマホ充電回路に電源を供給することにします。中華充電回路の出力にもダイオードがあるのは、逆流防止用です。中華充電回路のマイナス端子は入出力が直結していることを(テスターで)確認済みですので、マイナス側はダイオード不要です。リチウムイオン電池からスマホを充電する動作モードでは、中華充電回路の出力にあるダイオードは無駄な電力消費要因になり、電池の持ちが悪くなります。無駄になる電力は(順方向電圧Vf✕電流)ですので、Vf電圧が小さいダイオードを使うと効率が上がります。今回は秋月電子で売っていたVf=0.34V(@3A)のショットキーバリアダイオードSBM1045VSSを使用します。次にリチウムイオン電池の過放電保護ですが、中華充電回路に載っている保護ICは2.4Vまで放電しないと遮断してくれません。Panasonic製NCR18650Bリチウムイオン電池のデータシートでは2.5Vが放電曲線の下限ですので、できれば2.5V以上の電圧で保護したいところです。いうことで、中華充電回路のマイナス出力配線にNch型のMOS-FET(FKI10531)スイッチを挿入します。中華充電回路の出力電圧を100kΩの半固定抵抗VRで分圧し、一定電圧以下になったらMOS-FETスイッチで遮断されるようにします。特性曲線では、3Vくらいから下は急速に電圧が落ち込むだけですので、とりあえず電池電圧が3V以下になったら遮断されるようにVRを調整します。部品の選定基準ですが、MOSFETはON抵抗が十分に小さい(=電力消費が少ない)ことと、電池の保護電圧よりも低い電圧でON/OFF制御できることです。今回選んだMOSFETはゲート電圧Vgsが2V以下で遮断されるもので、ON抵抗も54.5mΩと十分に小さいものです。半固定抵抗VRについては、多回転型で微小な調整がやりやすいことと、消費電力が十分に小さくなる程度に大きい抵抗値であることを基準にしています。過放電保護用のMOSFETが遮断されても、VRだけは電流が流れ続けて電池を放電させ続けます。遮断電圧3Vで100kΩの抵抗があれば、遮断時の放電電流も30uA程度となるので十分小さいだろうと判断しました。充電回路(1000円)については過去記事のスマホ充電器と同じものでも構わないのですが、どちらも無駄に高価で大きいので改良を加えたいところです。いえ、スマホ充電回路の改良まで進めると「18650型リチウムイオン電池の充放電回路」というタイトルは「看板に偽りあり」という感じがします。いうわけで今回はここまでとします。このさき、別のタイトル「バッテリ内蔵型、スマホ充電器(改)の制作」で続きを書いていきますのでよろしくお願いします。参考までに使用部品のリンクを載せておきます。最近スマホも新しいのを買ったことだし、ちょっとアンテナ性能をチェックしてみようかなと思いつきました。電波の強さを数字で見ても良く分かりませんが、古いスマホと比較してみたら違いが分かりそうな気がします。maxどちらも中華スマホなのが微妙な感じですが、性能の割りに安い機種を選ぼうとすると、中国製品は魅力的です。そのぶん「初期不良が多くサポートが悪い」という難点がありますので、購入時には販売店が責任を持って初期不良品を交換してくれる店を選ぶ必要があります。価格コムで返品条件をチェックしてみると分かりますが、ほとんどの店では初期不良の対応をメーカーに丸投げしています。ことが無い限り中国メーカーは初期不良を認めません。無操作で半日も電池が保たないような異常スマホとかでも、我慢して使うか、諦めて別製品を買い直すというような事例もあるようです。話がだいぶ逸れましたが、旧スマホの1万円に対して、新スマホは3万4千円くらいしただけあり、新スマホはかなり高性能です。アンテナ性能にも期待してしまうところです。Android標準の隠しコマンドからチェックしていきます。さぁみなさんも御一緒に標準電話アプリで入力しましょう。*#*#4636#*#*選択メニューで「携帯電話情報」を選択すると下のような画面が出てきます。この画面は旧スマホ(priori2)です。「電波強度」と書かれているのが現在接続している基地局からの電波の強さです。dBmというのは1mWを基準にしたdB(デシベル)表示の単位です。1/10に相当し、このスマホの受信電力は0.00000001mWくらいということです。-110dBmくらいあれば十分実用になるそうですので、これは、かなり安定して電波を受信できている状態だと言えます。同じ環境でも、スマホのアンテナ性能が悪ければ電波強度は小さくなります。Codeの略で、エリア毎に割り当てられた番号です。携帯電話を持った人が移動していくと、次々と別の基地局に接続を切り替えていくハンドオーバーという処理を行います。携帯電話を呼び出すとき、次々切り替わっていく基地局に対してピンポイントで呼び出しをかけるのは難しいため、大きなエリアに所属する全基地局に対して一斉呼び出し(ページング)をかけます。全ての携帯電話は、現在どのエリア(LAC)にいるのかが常に管理されていて、HLR/HSS(加入者情報管理サーバー)に登録されています。登録された携帯電話のエリア(LAC)が分かれば、おおまかな現在位置が分かることになります。SIDはセルIDの略です。エリア内には複数の基地局がありますが、基地局にある実際の通信設備がセルだと考えて下さい。セルあたりの通信量は上限が決まっているため、1つの基地局に複数のセルがあることもあり、そのセルを示すIDがSIDです。所属するエリア(LAC)と、エリア内の接続セル(SID)が分かれば、より具体的な現在位置が分かります。私の現在位置が知られても別に困りませんが、一応は個人情報かなと思って隠してあります。「近くのCID」は、携帯電話が定期的に実施しているセルサーチの結果です。携帯電話を持って移動していくと別のセルに接続切り替えしなければいけませんので、切り替え先の候補を事前に把握しておくことでスムーズな切り替えができます。私は専門家ではないので想像ですが、「d6@15」と「102@15」が同じ基地局にあるセルかもしれません。スマホのアンテナ性能が悪いと、受信できる電波強度が弱くなり、見つけられるCIDの範囲が狭くなり、結果的に「近くのCID」が少なくなります。Max)の「携帯電話情報」を確認したのが下のスクリーンショットです。値段にして3倍以上なのに、新スマホは1個しかCIDを見つけられません。これが接続中のセルだと思うので切り替え候補のセルがありません。今まで移動しながら電話したことが無かったので気づきませんでしたが、電車などで高速移動しながら電話すると、切り替えが間に合わずに音が途切れたり、最悪は通話が切れるかもしれません。Info」アプリでも電波強度を調べました。