最新IOT機器でリチウムイオンサブバッテリーを監視する

リチウムイオンに交換してみたものの･･･

ずいぶん長い間記事の更新をサボっていましたが､2021年前半にハイエースのサブバッテリーをリン酸鉄リチウムイオンバッテリーに交換して念願の電子レンジが使えるようになりました｡これで寒い冬でも暖かい食べ物にありつくことができます｡

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは電解液が有機溶剤ではないので発火や爆発の危険は低いとされていますが､容量が非常に大きいので少々薄気味悪く感じてしまいます｡そこで安心のため電池の温度を常時監視できないかと考えていろいろと調べていました｡

追加したい機能

バッテリーの温度を常時監視し､異常があればアラームを出す
ついでに､できれば冬場にバッテリーを温める機能も追加したい

方法を検討する

当初は熱電対をバッテリーに貼り付けてマイコンに繋げようなどと考えて調べたのですが､いろいろ難しそうですし費用もばかになりません｡

ところが､その後車内の温度測定をBluetooth温度計に変更しようと考えて調べていたらこの手の機器がずいぶんと安価で取り扱いも簡単そうであることがわかりました｡

各社調べたのですが､アマゾンで大々的に販売しているSwitchBotからIOT温度計､スマートプラグや監視カメラなどが安価に販売されており､評判も良さそうです｡ただ､一つ気になるのがSwitchBotは中国の会社であること｡中国製のスマートフォンや監視カメラは情報が中国に筒抜けになる危険性があると言われており､SwitchBotの製品も安全とは言えません｡とはいえ国産でそろえようと思っても､同等の製品は見つかりません｡

そこで､とりあえずの対策として購入した機器は自宅に持ち込まずハイエースの車内だけで使うことにしました｡もちろんハブへの家電登録も行っていません｡(ハイエースに赤外線リモコン対応の家電製品はありませんので･･)

購入した機器

SwitchBot 温湿度計

スマホでBluetooth接続して測定データを確認できます｡また､今回購入したハブと組み合わせるとインターネットでもデータを確認できるようになります｡(ただし､ハブはWi-Fi環境に設置する必要があるので車内でポケットWi-Fiを稼働させておかなくてはなりません)

SwitchBot Hub Mini

これは室内に設置するとテレビや照明の赤外線リモコンを登録して遠隔操作できるようになるのですが､今回は車外から温湿度計のデータを見るために設置しました｡ハイエース車内に家電製品はないので何も登録していません｡

SwitchBotスマートプラグ

このプラグは温湿度計とは異なり､単独でWi-Fiに繋いで車外から操作が可能です｡また､温度計と連携して「車内の温度が○℃以下ならヒーターを入れる」といった使い方もできます｡

SwitchBot 防犯カメラ

温湿度計､スマートプラグなどがとても調子が良いので､これも買い足しました｡出先で長時間車を離れる際､防犯カメラとして使います｡(最近遠出していないのでまだ実戦投入はしていません)

インストール

とても簡単でした｡拙宅にはパナソニックのポータブルテレビとペット用カメラがあるのですが､これらはお世辞にもインストールが簡単とは言えずそれと比べるとインストールの簡単さ､アプリの使いやすさ､そして再接続の容易さなどの点で非常に優れています｡

スマートフォンにSwitchBotのアプリをインストールしたら､機器のインストールはアプリ上で行います｡あまりに簡単だったのでスクリーンショットは残っていません｡説明書なしでもアプリの指示通り操作するだけでした｡

使い勝手

温湿度計･Hub Mini

車内の温度がネット経由で確認できます｡

アプリにログインすると､温湿度計を含め､設置してある全ての機器を一覧することができます｡

また､個々の温度計の温度グラフを見ることもできます｡

温度計毎に個別に警告温度を設定できます｡スマホの設定画面でアプリの通知を変更し､設定範囲を外れた温度になったらスマホに通知が送られるようにもできます｡
下記では0℃以下､もしくは40℃以上になったらアラートを出す､という設定にしてあります｡

下記はアラートが来た状態です｡

そして､この温度､湿度データをcsvファイル形式でエキスポートすることも可能なので今まで温湿度データロガーを使って取っていたデータがいつでも好きなときに簡単に取得できるようになりました｡

スマートプラグ

前項に書きましたが､こいつは直接Wi-Fiに繋がるので､Wi-Fi環境に設置すればHub Miniがなくても遠隔操作可能です｡

下記の三通りの使い方ができます｡一つ目の他の機器との連携だけは各機器のクラウドサービスをオンにする必要があり､そのためにはHub Miniが必要となります｡

温湿度計等他の機器と連携して作動･停止させる
時間､曜日を指定して作動･停止させる
スマホアプリから遠隔で作動･停止させる

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは､低温で充放電すると寿命が縮むため､冬の朝は温める必要があります｡下記はRenogyリン酸鉄リチウムイオンバッテリーの諸元ですが､充電温度は0℃~55℃との指定があります｡

現在､Renogyからはヒーター付きのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーも販売されていますが､わたしが持っているのはヒーターなし｡そこでバッテリーの下にアイリスオーヤマのホットマットを敷き､バッテリーを温められるようにしています｡(下記の画像はテスト中の状態｡普段はベッドの床下にあります)

この方法ですと､明け方から温めると0℃前後のバッテリーを3時間ほどで10℃くらいまで温めることができます｡この冬は出掛けることができないので､これ以上の低温では試せていません｡

防犯カメラ

これは予定外の購入でしたが､監視カメラとして必要十分です｡

これもHub MiniなしでWi-Fi接続が可能なので､Wi-Fi環境に設置すれば､スマホでいつでも車内の状況が確認できます｡夜間も赤外線を照らして得られた白黒画像を確認可能｡夜間はカメラの周囲の赤外線ランプが赤く光るので盗難の抑止効果もあると思います｡

こちらは昼間のカメラの画像です｡縦向きのスマホスクリーンショットの画像部分のみを切り出しています｡(画像の車窓部分は実際にははっきり見えていますがぼかしをかけてあります)

こちらは夜間のカメラ画像です｡このとき外は真っ暗で車も通っていないので何も見えていません｡(ちょっとカメラの角度がよろしくないですね)

ポケットWi-Fiのデータ使用量

1月､2月と楽天のポケットWi-Fiをハイエース車内に置いて常時作動させています｡

データ使用量は､1月が3.45GB､2月26日迄で1.85GBでした｡1月は車で帰省をした際にスマホを繋いだりしたのでデータ使用量が増えてていますが､概ね月のデータ使用量はこれらioT機器を繋ぎっぱなしでも2G程度と思われます｡

この間の使い方は､1日に数回温度をチェック､週に数回(合計5分間くらい?)防犯カメラをチェック､といった程度です｡

ポケットWi-Fiの設定

ポケットWi-Fiは一定時間通信がないとスリープモードに入ってしまうので､これを解除しておきます｡

楽天の旧型ポケットWi-Fiの場合ですと､スマホをポケットWi-FiのWi-Fiに繋いでログイン→詳細設定→スリープオフにします｡

楽天ポケットWi-Fi設定画面 — スマホを楽天Wi-Fiに接続してログインし､詳細設定を選択