屋外に監視カメラを設置したい。
でも問題になるのが 電源。
「ここにカメラを付けたいのに、コンセントがない…」という状況、意外と多いのではないでしょうか。
もちろん一番スマートなのは、電気工事でコンセントを増設することです。
ただ、そこまで大掛かりな工事はしたくない場合もあります。
そんなとき、ちょっとDIY心をくすぐる選択肢があります。
ソーラー電源システム
今回は、外部給電タイプの監視カメラを動かすための「小型ソーラー電源システム」の構成例を考えてみます。
※実用性はともかく参考事例（ロマン）です。
カメラの消費電力
例えば、TP-Link Tapo C216 の通常録画時の消費電力は次の程度です。
5V × 0.3A = 約1.5W監視カメラとしてはかなり省電力です。
この程度なら、小型のソーラーシステムでも動かせそうです。
システム構成例と評価
システム構成例
例えば次のような構成を考えます。
| 機器 | 内容 |
|---|---|
| ソーラーパネル | 25W |
| バッテリー | 12.8V × 15Ah （リン酸鉄リチウムイオン） |
| 負荷 | USB 5V × 0.3A |
※多機能の度合いは別の記事でまとめ予定です。
連続稼働時間（充電なし）
まずは、バッテリーだけでどれくらい動くかを考えます。
◆ バッテリーのエネルギー量
12.8V × 15Ah = 196Wh実際にはすべて使えるわけではないため実用容量を170Wh程度と仮定します。
◆ 負荷の消費電力
5V × 0.3A = 1.5W
1日の消費電力量は次の通りです。
| 使用時間 | 消費電力量 |
|---|---|
| 24時間 | 36Wh |
| 12時間 | 18Wh |
| 8時間 | 12Wh |
連続稼働時間を計算すると
170Wh ÷ 1.5W = 約113時間つまり、約4.5日間は発電がなくても稼働できる計算になります。
ソーラーパネル発電量を考慮
次に発電量を見てみます。
25Wパネルの場合、日本の平均的な発電量は1日あたり約4時間分の定格発電と言われています。
25W × 4h × 0.7 = 70Wh / 日※効率を70％としています（充電コントローラなどの損失を考慮）
発電量 vs 消費電力
比較すると次のようになります。
| 項目 | 電力量 |
|---|---|
| 消費（24時間） | 約36Wh |
| 発電 | 約70Wh |
つまり、発電量 ＞ 消費量
理論上は、十分に回る計算です。
ただ、当然ながら、雨が続けば電力の貯金は出来ません。
余裕を持たせるなら
- ソーラーパネルを大きくする
- バッテリー容量を増やす
- 夜間だけ稼働させる
といった対策をすると安心です。
（大掛かりすぎるシステム？それが良い！）
（参考）リン酸鉄リチウムイオン電池の特徴
今回の例では リン酸鉄リチウムイオン電池（LiFePO4） を想定しています。
主な特徴はこちらです。
- 約4000回程度の充放電寿命
- 発火リスクが低く安全性が高い
- 深い放電にも比較的強い
小型ソーラーシステムでは、かなり相性の良いバッテリーです。
（参考）外部給電 vs バッテリー
なぜ、外部給電タイプの監視カメラを選択するのか？
| 項目 | 外部給電タイプ | バッテリータイプ |
|---|---|---|
| 録画 | ○ 常時録画 | △ イベント録画中心 |
| 録画トリガ | ○ 映像分析 | △ センサー検知 |
| PC視聴 (RTSP) | ○ 可能 | × 不可能 |
| 電源確保 | △ 難しい | ○ 不要 |
ただし最近のバッテリー式監視カメラもかなり進化しています。
- 低フレームレートの常時録画に対応
- 上記対応に伴うセンサー＋映像解析の併用
など、以前より実用性はかなり上がっています。
最後に
屋外に電源がない場所でも、
小型ソーラーシステムを使えば監視カメラを動かせる可能性があります。
もちろん、
- 天候
- 設置場所
- 機器効率
などを考慮する必要はあります。
ですが、「ここにカメラを付けたいのに電源がない…」
という問題に対して、
ソーラー電源は意外と現実的な選択肢だったりします。
少しDIY要素もありますが、
考えてみると なかなかロマンのあるシステムです。
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