ONU (ルーター) は充電式ニッケル⽔素電池でどれだけ動くのか

電話機の電源は電話局側からの2線にて給電され、数⼗年前までのいわゆる通話機能だけの電話機は、別途電源を供給する必要はありませんでした。
現在、使われている電話機はファックス付きや親⼦電話など、ほぼACアダプターを接続して使⽤するため、基本的に使⽤できなくなります。(停電対応の電話機などを除く)

インターネットはONU (およびルーター) 装置を介してスマホやPCを接続します。
IP電話もVoIPゲートウェイ装置を介して電話機を接続。
どちらもACアダプターを接続して使⽤するため停電になるとこちらは全滅です。

わが家のインターネット環境で使っているルーター機能付きの ONU (以下、ONU) です。
ちなみに電話環境は、CATV のIP電話を使っており、VoIPゲートウェイ装置 (電話⽤モデム) が別にあるので電話環境の確認はまたの機会とし、今回はこの ONU を使って確認します。

• 最近では「 ONU (Optical Netowork Unit:光回線の終端装置) 」＋「 ルーター (有線LAN＋無線LAN) 」が⼀体になったものが⼀般的で、併せてIP電話の VoIPゲートウェイ機能も⼊って⼀体化しているものもあります。

ONU には12V、2AのACアダプターがついていました。
DCプラグ出⼒はセンタープラス (ピン側が＋) です。
ACアダプターのプラグの形状はいろいろありますが、⼀般的な内径2.1mmのフォーク型タイプ (セ ンター電極をのぞくと2つ端⼦が⾒える) でした。
2Aも常時流れたら充電式の電池でもそう⻑い時間は使えなさそうです。

⾃宅に保管してあった単三型の充電式ニッケル⽔素電池を⾒てみます。
1本あたりの電圧は1.2Vなので、これを10本直列にすれば12V。
容量は1900mAhです。

乾電池と異なり、ニッケル⽔素電池は⼤消費電流の機器でも電池の容量が引き出せるので、ACアダプターで駆動させる機器でもある程度の時間は使えると予想します。

ONU は、ACアダプター12Vでの駆動が前提の機器なので、

• ONU が正常に動作するDC電圧のマージンがどのくらいなのかが気になります。
• 消費電流は、充電式のニッケル⽔素電池の最⼤放電電流は⼀般に電池容量の3倍と⾔われているので、⼤丈夫そうです。

ということで、あらかじめ ONU の

• 動作電圧のマージン (最低動作電圧) はどのくらい︖
• 消費電流はどのくらい︖

を確認してから、準備を進めることにしました。
動作電圧と消費電流の確認なので、

• 直流安定化電源
• ハンドヘルド型のデジタルマルチメーター

を使います。

ONU へ直流安定化電源を接続し、12Vから電圧を落としていきます。
ニッケル⽔素電池も、放電しながら出⼒電圧は下がっていくので、動作する電圧の下限が低ければ低いほど都合が良いのですが、いかに・・・。

10Vまで落としましたが、ONU は安定して動作しています。
安定化電源からの10Vなので、⼤きな電流が流れても対応できるという条件になってしまい、充電式ニッケル⽔素電池の環境とは異なりますが、10Vでも動作することは確認できました。

さらに電圧を落としていくと約9.2V付近で ONU の電源が落ちました。
⼀般に⾔われている、ニッケル⽔素電池の終⽌電圧は約1.0V (10本直列で約10V) なので、12V以下で10V程度でも動作しそうという確認で⼗分とします。

次に、ONU の消費電流を確認します。
ACアダプターを接続して測ってみると、流れている平均の電流 (AVG) は、だいたい約0.6Aです。
実際に流れる電流は、ACアダプターの仕様の2Aよりはかなり少ないことがわかりました。

流れている電流の最⼤値 (PEAK) を⾒てみます。
ピークで約0.94A流れるときもありますが、常時ではないことがわかりました。
電流が変わっても電圧は12Vで⼀定ですので、ACアダプターは安定化されているようです。

⾃宅の部品箱を捜索し、準備したのは、

• 単3電池ケース6本⽤ (ラグタイプ) と4本⽤ (スナップタイプ) を各1個
• バッテリースナップ 1本
• DCプラグ付きケーブル 1本
• 4P端⼦盤 1個
• アクリル板

です。

電池の出⼒をそのままDCケーブルへ出すように直列に配線します。

配線に使うコードは太さと許容電流を気にしないといけない部分ですが、今回は流れる電流は最⼤で1Aなので、配線に使うコードはバッテリースナップについている配線コードで良しとします。

充電し終わったニッケル⽔素電池をセットして準備完了です。

できあがった12V電池環境を ONU へ接続してみます。
ONU が⽴ち上がりました。

ニッケル⽔素電池10本直列で、出⼒電圧13.77Vからスタートします。

スマートフォンをWi-Fi接続して動画を⾒ながら、家族もPCからインターネット接続し、動画やオンラインゲームをしながら様⼦を観察します。

1時間45分 (105分) 経過。
ここまで、正常に使⽤できました。

電池の電圧は11.68V。
このあと、ONU は電源が落ちて⽴ち上がりを繰り返す動作になり不安定になりました。

今回は⼿持ちの電池ボックスを2個つなげて使いましたが、

• 単三電池10本⽤の電池ケース (バッテリースナップ仕様)
• バッテリースナップ-DCプラグの電池ケース⽤ケーブルも売っています。

こちらであれば、⽤意する部品は2点のみで、数百円と安価に収まります。
しかも、ハンダづけ配線も不要で場所もとりません。
2セット⽬以降はこれで⽤意しておこうと思っています。

⼩嵐 たけし (横河レンタ・リース株式会社　営業統括本部 マーケティング本部 CDセンター)

少年時代の愛読雑誌はラジオの製作と初歩のラジオ。
BCL、アマチュア無線とお決まり?のコースをたどり早40年のX世代。
優しく⾒守っていただけると幸いです。