業務多忙の為、長いことご無沙汰してすみません。今回はいつものコメントとは趣向を変えてやや理系な内容にさせていただきます。とはいってもあまり細かい電子回路の話ではないので技術的な話が苦手な人も安心してください。私もどちらかというと技術畑の仕事をしていないので、正確なコメントが出来ていないかもしれませんが参考になれば幸いです。技術に詳しいコメンテーターのサポートがあれば更に幸いです。

実は、今回の震災が起きる前から私は防災対策に関心があって、特に非常用の電源としてソーラーなどの自家発電に興味を持って関連本に軽く目を通すなどしていました。その結果、素人としては電源系について割と詳しく知るに至りました。電子レンジや洗濯機、それにエアコンなどの大電力を要する家電でなければ、比較的安価にできるとの感触も得ました。家電量販店で市販されている(発電機のついた)非常用電源装置は概ね十万単位の値段がついています。しかしＬＥＤライトと小さめの扇風機やラジオ程度の電源が確保できればよしとすれば、５万円以内の予算で都合がつきそうです。３ヶ月毎に発行の「電子工作マガジン２０１１夏号」(電波新聞社、￥1,260)によれば、４万４千５百円でソーラーパネルによる小型の家庭用蓄電システムの完成品(非常用ＡＣ電源装置)が手に入るようです。震災直後からしばらくの間は電源関連の部品は品薄でしたが、最近は震災への恐怖感が薄らいだのでしょう。今は大量に供給されて値崩れしているので個別に部品を集めればもっと安く都合がつくかもしれません。

自家発電の可能性として自家用発電＋電源装置の構成を調べてみました。以下の１から５の全てを装備していれば恐らくフルスペックということになると思います。最低限１と３があれば蓄電池の電圧で動く家電は使えそうですが、発電機と蓄電池の間に電気が蓄電池から発電機、とりわけ半導体の一種であるソーラーパネルなどに電気が逆流すると痛むのでそれを防止する為のダイオードをはさむ必要があるようです(シャンテック電子のラジオキットを解説するＨＰにソーラーラジオの製作例として紹介されています)。

１．発電機
(１)ダイナモ
自転車についているライトの発電機ですが、発電機としては最も一般的かつ安価で効率よく発電できるようです。その動力源も下記のように見慣れたものです。市販の電子工作本では自転車の発電機から携帯電話の充電を３０分程度で完了させる充電装置が紹介されています。
?手回し、自転車の車輪等
?風力
?水力

(２)ソーラーパネル
一口でソーラーパネルといっても種類があって分厚くて重いものからシリコンウェハースのように軽いものまであります。当然に軽いものの方がいいに決まっていますが、軽いものほど発電できる電力は小さい上に高価です。しかし持ち運んだりソーラー飛行機などに装備するのであれば軽いものは十分価値があるでしょう。

(３)ペルチェ素子
聞いたことがない人も多いかもしれませんが半導体の一種で、
?電気を流して熱を移動させる機能
のほか、逆に
?熱を電気に変える機能→発電機能
があるようで、一部でクーラーや除湿機に使用されています。普通に使用されているエアコンと比べると室外機のコンプレッサーが不要な為、場所をとらない利点がある一方、家電としてのエネルギー効率が悪いという課題もあると聞きます。発電機としては地熱発電などに使用されていると思われます。部品として市販もされています。

２．アダプター
直流(ＤＣ)か交流(ＡＣ)かの選定のほか、使う電流(Ａ：アンペア)にも考慮して選ぶ必要があります(念の為、電力Ｗ＝電圧Ｖ×電流Ａ)。
(１)ＤＣ－ＤＣコンバーター
蓄電池に蓄えた電気の電圧を変えるアダプターで蓄電池が１２Ｖでそこから普通の電池で動く家電の電源を賄おうとすれば、
９，６，３，１．５Ｖ
に変圧するときに必要になります。市販されています。
(２)インバーター
蓄電池の電気で交流のＡＣ１００Ｖで動く家電を使う場合に必要になります。蓄電池が直流１２Ｖから交流１００Ｖに変えるアダプターが市販されています。

３．蓄電池
最近はリチウム電池が大分増えてきましたがまだまだ重たい鉛蓄電池が健在です。自家用車に積んである蓄電池は確か１２Ｖで大型車には２４Ｖも使われているようですが、概ね１２Ｖがスタンダードのような感じがします。したがって、自家発電を電源に使う時には一旦１２Ｖの蓄電池に充電してからＤＣ－ＤＣコンバーターやインバーターで変圧することになりそうです。

４．過充電防止回路
蓄電池は満タンまで充電したら発電機から蓄電池に電気を流すのを止めなくてはなりませんが、１００円ショップなどで市販されている安い充電器はこの機能がなく、それぞれの充電式電池に定められた充電時間が経過したら電池を充電器から取り外さなければならないようになっているはずです。そうしないと電池が痛み寿命が短くなります。少し値段の高い充電器にはこの回路がついていて満充電になると充電を止めると共にランプが消えて充電完了を知らせます。

５．放電回路
この機能を備えた充電器を見たことがありませんが、放電装置として単独で売っているのは見かけました。充電式の電池は通常電気を空になるまで使いきらないうちに充電すると電池の寿命が短くなるようです(メモリー効果といって電気を使いきらないうちに充電を開始した場合、充電を開始した時の状態を電池が空の状態と記憶して充電の後、前回充電し始めたところまで電気を使うと電池が電気を十分に流さなくなって使えなくなるような現象が起きます)。そのような弊害を回避するために時々放電装置を用いて電池から電気を完全に流しきって空にすることで電池の長寿命化をはかることができます。電子工作関連の書籍(Ｅｘ．パワー社、オーム社、電波新聞社、ＣＱ出版、誠文堂新光社等)を見るとこの放電回路を備えた充電器の製作例が紹介されていました。リチウム電池ではこの現象は改善されていますが、充電を頻繁に繰り返すとやはり電池の寿命を早めるので十分使いきってから充電することで充電回数を減らす工夫が必要なようです。

市販されている非常用家電は上記１＋３＋家電の組み合わせが多いようで、

上記１としてソーラーパネルか手回し(ダイナモ)もしくはその両方がついていて(ＡＣコンセントからの充電が可能なものもある)、

上記３としてリチウム電池かニッケル水素電池を内臓しているようです。

少し上等な家電であれば上記４の過充電防止機能が付属しているようです。

市販されているソーラーパネル一体型の家電はソーラーパネルが飾りに近いくらいにかなり小さい傾向があり、また充電時間を見ると、満タンにするまでに３～４日は軽くかかるものもあり、非常用としての実用性に疑問符がつくものが結構多いです。そんなこともあって上記の部品に分けて少しでも自作を試みようと考えたわけです。

以上