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2018年2月19日 (月)

天体撮影のバッテリ問題を考える

にゃあさんの「ASI1600 MM/MC-COOLをUSBで冷却したいんだが…」は、私に、この問題をマジメ(?)に考えるきっかけを与えてくれた。

で、やってみた。

Dscn0932
ASI1600MC-Coolを室温から-20℃までAPTの Cooling Aid で冷やした時、0.29A くらい。

のりきゅう先生に色々コメント頂いて、上記がウソだったのが、発覚... orz

Photo
外気温と25℃くらい差がある環境だと、2A近く流れるようで、このなんちゃって昇圧機だと駄目(0.4Aくらいが限度らしい)
モバイルバッテリは、1.5A出力のはずだけど、1.7Aって表示されてるし... orz
って事なので、冷却カメラは 2A が使えるのでないとダメみたいです(夏場は、ずっと2Aですね、きっと)
→素直に12Vをシガーソケットで供給するのが無難みたいです。けど、人柱やってみます。

Dscn0961
Dscn0963
外気温 20℃時に、-10℃まで冷却してみた。12V 供給で、冷却中は 0.32A -10℃維持時に、0.45Aだった。

Dscn0934
M-gen は、ずっと少なくて、 0.04A 程度だった。カメラは接続したけど、実際にガイドした訳ではないので、もっと増えると思うけど、こいつは、昇圧ケーブルでもなんとかなりそう。

こうなると赤道儀(AdvancedVX)を最大速度で振り回した時も知りたいけど、出張前なので、今日はココまで。

ただ、ASI1600MC-Cool と M-gen は普通のUSB 5V 出力モバイルバッテリー+昇圧ケーブルで無問題と思う。問題ありました。けど、組み合わせでは対応できなくもなさそう。
赤道儀のバランスウェイト側に、バッテリを配置するような事を考えれば、ケーブルも短く電源供給できる一石三鳥を狙えそう。

Suoaki はタフブック用にして、小物は、小型のモバイルバッテリを2~3個使えば解決しそうな気がしてきた(のは、気のせいだったようで、なかなか難しいようです)

ちなみに、今回テストで使ったのは、にゃあさんのブログで紹介されていたものより、ずっと激安な↓ ASI1600、M-genとも無加工でコネクタ使えた(けど、ASI1600では使用不可)
USB->シガーソケットの昇圧ケーブルを捜したけど、流石に無いようで(逆 シガーソケット->USBは死ぬほどあるけど)

これはM-gen用として、ASI1600用とAVX用に↓も発注しよう。コネクタ形状が合うかどうか人柱...(なので、USB->シガーソケットが欲しかった。ハンダ付けかなぁ)
調べたら、全部 2.1*5.5mmだったので、多分いけそう。AVXはコネクタがネジ付きでダメかも知れないけど(その時は、AVXはSuoakiのシガーソケット経由でもいいか)

M-gen は左側でもだいじょうぶと思うけど、冷却カメラで使うなら、右側の製品でないと2Aは流せないみたい。モバイルバッテリーは、iSmart対応だと 2.4Aまで大丈夫らしいので、なんとかなりそう。は外気温-25℃で実用に耐えるか人柱してみます。
AVX は Max3.5Aらしいので、どっちも不可。Suoakiからシガーソケット経由で供給しておくのが良さそう。夏場はPowerTank17も併用する方が無難かな

※なるべく配線を少なくしたい。なるべく荷物を軽く(小さく)したい... って道は険しそうです...
AC100V が使える撮影ポイントがあればいいんですが... 宝くじ当てて別荘建てちゃう?

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天体写真」カテゴリの記事

コメント

えーっと、モーターを回すような機構への電源供給としてこの手の5V->12Vの昇圧器はあまりオススメしません。
電流量の問題と、安定化の問題が大きいです。
12V側で大電流が必要になった場合、入力側には相当のストレスが掛かります。
大概は昇圧回路で電流量が制限されますので、あっという間に電流不足に陥り12V側の出力が不安定になります。
私も昇圧器を使用してますが、出力の電流量が増えるほど変換効率は徐々に下がるので、経験上の安全値として最大でも昇圧器定格の7割程度で抑えます。
ちなみに、掲示してある商品ですが、非常に怪しい商品です。私も似たような商品を持ってます。中身を空けて回路を調べないと分かりませんが、定格1A出ない可能性があります。発熱も怖いです。
使うとしたら電子回路を動かすとか、小型のステッピングモーターを回す程度かなと思います。
この手の中華製品は盛り過ぎ&回路が雑なのが難ですね。
くれぐれもご注意ください(^^)/

商品説明にも「1A以下機器のご使用はおすすめです。1A以上の出力電流機器と接続して、発熱しやすいなので、ご承知してください。」って明記してありますね(例によって微妙日本語で)
冷却とm-genは、0.3A程度なので、大丈夫っぽいですが、AVXは怪しいですね。

AVXも含めて、0.3~0.4Aくらいだったなぁ~と思ってましたが、オートガイド時しかチェックした事なかったのに気が付きました。
導入時は10倍くらい流れそう... なので、AVXは現状通りSuoakiですね。
8時間くらい使って、LEDが半分、電圧は12V->10Vくらいでした(10時間は厳しいかもですが、そんなに晴れてた経験がないっつー)

追記
ペルチェ動かす場合も要注意です。
ペルチェの制御方法が不明なのであれですが、電流制御だとすると温度が安定すれば流す電流も減りますが、温度を一気に下げる段階では大きな電流が要求されます。
ペルチェへの入力(昇圧器の出力)が足りない場合は初期冷却の段階でいつまでたっても温度が下がらなかったり、一番怖いのは電源供給側のバッテリーが過負荷でお亡くなりになることです。
気温が上がれば問題が出てくるように思います。

ペルチェ間違ってました...
朝寒い時は良かったのですが、室温 15℃ でやってみたら、 2A 近く流れちゃいました...
記事修正しなきゃ→しました

追加実験の記事ですが、何となくバッテリーの出力限界まで行っちゃってそれ以上、電流が流れない状態になってるだけのような気がします。
写真のメモリ値で計算しても12Vペルチェ側の電流量の概算が0.6Aくらいしか流れてないような気がします。
実際のペルチェ側の要求はもっと大きい可能性があります。

まずは正確にペルチェの消費エネルギーを測った方がいいです。
ちゃんとした12V電源を繋いで動かした時の12V側の電流量を計測してW数を計算し、そのW数を5Vで供給する場合に必要な電流を概算します。
仮に、12V-1A 流れたとすると、12 x 1 = 12W 消費する装置と言うことになります。
そこから必要な昇圧器条件やバッテリーを選びます。
これを5V供給で満たそうと思うと計算上 12W / 5 = 2.4A 必要になります。が、実際はコンバータの変換効率などがありますので、もっと必要になるはずです。

ペルチェ側は仕様でMax 2A らしいです。冷却能力が外気温 -35~-40℃のようです。

この時、冷却動作させてみましたが、外気温 -25℃で、 5V 1.72A の入力なので、12V 0.7~0.5A程度の出力でしょうか...
ペルチェ側は指定温度まで(多分)通常の速度で冷却が進みました。(3℃/5sec)
シガーソケット分岐で電圧/電流が表示されるので、これで計ってみたら、0.26Aでした(冷却中)

2Aまでの昇圧ケーブルを手配してみたので、2.4Aまで対応してるモバイルバッテリ使って、実測してみようと思います。12V 0.8A くらいで、ちゃんと冷却できるかどうかと稼働時間を実測してみようと思います。

夏場は、夜でも25℃くらいありそうですが、通常0℃で使っているので、外気温 -25℃が私の使い方では最大です。
この時、21時~3時として、6時間使えるかどうか確認したいと思ってます。

検証、お疲れ様でした&ありがとうございました! 昇圧ケーブル、ぽちられたのですね。
冷却は無理でもM-GENに使えそうで安心しました。
AC付きのポータブルバッテリーか冷却なしのカメラにするか、苦しい判断を迫られそうです。
なかなかうまく行きませんねぇ。

M-genは問題なく使えるようですが、M-genだけを昇圧ケーブルにするメリットもないと思いました。
ASI1600ですが、APT のCooling Aid でじわじわ下げるのと、冷却能力を 50%くらいまでで運用すれば、なんとかなるかも?って気もしますが、やってみる事にしました。

AC付きでなくて、12Vを直接出力できるモバイルバッテリ使うって手もあるなぁ~とか...

確かに、m-genをUSB給電にしたら、バッテリーが一つ増えるだけですものね。12Vを直接出力できるモバイルバッテリというのもあるのですか? アマゾンではジャンプスターターというのを見るのですが、ポータブル電源の代わりになるかどうかよく分かってません。

激安昇圧ケーブルだと、m-gen=○、冷却カメラ=△(冷却能力を抑えたら、ある程度いけるかも)、赤道儀=× って感じなので、無理して 5V出力のモバイルバッテリを使っても、中途半端にバッテリが増えるだけ... になりそうです。
(m-genだけは小型のバッテリでも行けそうなので、完全スタンドアロンだ!って事で電源系も切り離して、コントローラ+電源を鏡筒に積むって形態はアリかも知れません。操作はVirtual UI にするのが前提になりますが)

12Vを直接出力できるモバイル・バッテリーですが、例の(今使ってる)Suoaki( http://amzn.to/2C82uYB ) は、 11.1V 5A で、AC, 5V も出力可能なので、赤道儀含めて可能ですし(つか、使ってる)、ノートPC用バッテリ( http://amzn.to/2oeFejj ) は、24V / 20V / 19.5V / 19V / 16V / 15V / 12V / 9V / 5V : 2A  を切り替えて出力できるようです。これだと、赤道儀以外は行けそうです。

こいつ( http://amzn.to/2ERfUZZ ) だと、12V 10A やACも出せて、434Whなので、何やっても怖くないって感じです。重量は 5.3kg

なんか、このコメントが記事より充実してる気がするのは気のせい?

けむけむさん、ありがとうございます! バッテリー選びの候補に入れさせていただきます! コメントが記事より? きっと気のせいです....

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