足の負担や明るさの変化が 少ない自転車 LED ライト

見本 PDF
第 12 章
製作した
2 次電池
充電機能
付きライト
電圧がばたつくハブダイナモ発電でも
安定充電を実現！電池にも優しい！
足の負担や明るさの変化が
少ない自転車 LED ライト
中野 正次
ハブダイナモ
発電機はある．バッテリ・ライトもある．なのに発電機で充電できるものはない
なんて？ ならばダイナモ充電ライトを自作しよう．それも理想を求めて思いっ
きり贅沢な仕様で．ハブダイナモ付きのマウンテンバイク
（写真）
も特注仕様です．
製作の動機
● 自転車用 LED ライトに乾電池を使うのはエコじゃ
ない
照明用の LED も供給量が増え，価格も下がってき
たので，バッテリ・ライトにも順電流が数百 mA のパ
ワー LED を搭載した機種が出てきました．これは前
照灯としても使えそうですが，それなりに消費電力も
大きくなっています．また，充電できない乾電池
（多
くは単 3 か単 4 を 3 ∼ 4 本使用）仕様になっていて，2
次電池
（ニッケル水素）
には対応していません．乾電池
を使い捨てることは，エコの流れに反します．
● ニッケル水素 2 次電池でも暗くならないようにし
たい
乾電池仕様のバッテリ・ライトにニッケル水素 2 次
電池を使うと，始めからかなり暗くなってしまいます
し，電圧が低下するとさらに暗くなってしまいます．
この種のバッテリ・ライトを何機種か調べてみました
電圧検出
整流平滑
点灯開始
市販の乾電池式自転車用ライト
元はこれだけ
単2を2本
基準電圧
入力電流
制御
電池電圧
制御
図2
（a）レギュレータ充電部
図 1 製作する 2 次電池充電機能付き自転車 LED ライトのブロック図
120
第 12 章 足の負担や明るさの変化が少ない自転車 LED ライト
パワーLED
シャット
ダウン
制御
レギュレータ
充電電流
制御
この箱に入りきる…か？
点灯
ON/OFF
スイッチ
充電電流検出
0∼40Vpeak
2.4W
入力電流検出
S
● 走りながら充電し，止まっても点灯させる
いわゆるママちゃりにも，ハブダイナモ付きが増え
てきています．もちろんライトもセットです．しかし，
この種のライトは充電式ではなく，現に走行している
ときにしか点灯しません．また，手で押しているとき
にちらちらと点滅するのも違和感があり，面白くあり
ません．
ちらちらがなく，停止しても点灯するためには，自
転車ライトをニッケル水素 2 次電池仕様に改造して，
家庭用電源（AC100 V）
で充電するしかありません．実
際に，そのようにして使っていたのですが，どうもま
だすっきりしません．やはり発電機のエネルギーで充電
ニッケル水素
2次電池3本
ハブダイナモ
N
が，点滅などのコントローラ（ディジタル回路）
を内蔵
しているわりには，電流制限は直列抵抗に頼っている
ものばかりでした．このため電圧がわずかに下がった
だけでも電流は大幅に減少してしまうのです．
そこで市販の自転車ライトに定電流回路を搭載し，
ニッケル水素 2 次電池 3 本で明るく点灯させようと考
えました．
点灯電流
制御
停止時
減光タイマ
図2（b）点灯制御部