車載機器用に12V電源をモバイルバッテリーから取り出す方法

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車やバイクなどの車載機器に関しては(トラック用24Vなどを除いて)基本的には12Vの電力が利用されています。

通常は車載されたバッテリーから12Vの電力を取得して動作しますが、車載機器を車外で使いたい場合やバイクなどで電力供給が不安な場合に12V電力を別途用意する必要があったので、市販のモバイルバッテリーから12Vを取得する方法を実際にやってみました。

モバイルバッテリーにも12V出力対応でシガーソケットが付いているものもありますが、結構レアアイテムだったり高価だったりします。中型~大型のポータブル電源にはシガーソケット付きのものもありますが、大型だったり高価だったりとちょっと使う用途には向きません。

コンパクトサイズでシガーソケットがついている希有な存在。

100V電源が取れる場合にはACアダプタも利用可能です。

トリガーケーブル

本来USBの電力は5V電圧を用いますが、スマートフォンやノートパソコンなどでより大きな電力を使うために、PD(PowerDelivery)という規格が用いられており、PD対応のモバイルバッテリーであれば5Vより大きい電力の出力にも対応しています。
必要な電力を取り出したり、必要以上に大きな電圧が流れてしまわないように、本来は接続機器と電力供給側の双方で必要な電力を指定する仕組みになっているのですが「トリガーケーブル」という回路付きのケーブルを使えば、指定した電圧を取り出すことが可能になります。

トリガーケーブルはケーブルによって出力電圧が違うので、「12V出力」対応のトリガーケーブルが必要になります。12V以外に15Vや20Vなど各種有るので間違えないよう気をつけてください。モバイルバッテリー側に関してはPD対応で、とりあえずはある程度の出力(20~40W)が有れば良いかと思います。

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消費電力について

モバイルバッテリーとトリガーケーブルで12V電力を取得する場合、供給できる最大電力に関しては、モバイルバッテリーの最大出力と、トリガーケーブルの対応ワット数によって決まります。
トリガーケーブルが2A対応であれば、12V×2Aで最大24W出力が可能ということなので、モバイルバッテリーの出力も単純計算だと24W以上供給可能・必要になる感じです。トリガーケーブルが5A対応のものであれば60W出力です。60Wを提供できるモバイルバッテリーとなると、それなりに大型・高出力のものが必要になるかと思います。大容量のモバイルバッテリーの方が、利用出来る時間も延びるかと思いますが、大型化/高額化するのでその辺は要検討です。
変換ロスなどを考えないざっくりとした計算なので、使用したい機器の消費電力をチェックしつつ、そこから多少余裕を持たせた出力のケーブルとバッテリーが用意できると良いと思います。
とはいっても、ヒーターや電熱系など消費電力が大きいものは、50~100Wくらい使うものもあります。消費電力が大きいとバッテリーの消費も早くなるのであまり消費が大きい機器は、そもそも長時間の利用が難しいので大型の電源を用意するか、諦める、という感じになると思います。

接続方法

トリガーケーブルは出力側は5.5mmのDCプラグになっている事が多いので「シガーソケットメス<>DCメス」を利用すると、シガーソケット(オス)を使う機器なら直接接続できるようになります。機器によっては「オスメスコネクタ等で繋ぐ」「変換プラグをつないでケーブル配線」「DCプラグを切って直接配線」、などの手段が必要になります。

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ネジ式の変換プラグはとりあえず使うには便利ですが、恒常的な利用であれば用途に応じてプラグ等を付け替えた方が便利です。

※自分で配線する場合には12Vであんまり細い配線だと熱持ったりするので注意が必要です。

実際の動作

実際にモバイルバッテリーにPD対応ケーブルを接続し、出力側をテスターで測ります。

ひとえに12v出力と言っても、回路の設定やバッテリー残量によっても出力電圧が変わります。出力側をこのままシガーソケットのメスコネクタに接続すれば、シガーソケットで電力供給するタイプの車載機器の動作も可能になります。

カーナビなどの車載機器、USB充電器など、車載する前のテストに良いですし。バイクなどバッテリーが小型で、消費電力が大きい機器を繋ぐのが心配な場合に、短期間でも良いので使いたい、といった用途にも使えると思います。また、自分ではバイク電装系を自作したときに、動作テストに必須でした。

消費電力が大きい機器はつなげないものの、作ってしまえばモバイルバッテリーとケーブルだけで運用が可能なのでひとつあるとなにかと便利です。