初代の無印SwitchBot Lockの電池ボックスに、ACアダプターを接続しました。これで高価なCR123A電池を定期的に交換する必要がなくなりました。電池切れで解錠できなくなる問題も起こりません。ACアダプターに対応させる際の注意点をメモしておきます。
無印SwitchBot Lock
初代の無印SwitchBot Lockを、SwitchBot Hub2を経由して、MatterデバイスとしてApple Homeから使っています。
初代SwitchBot Lockは、CR123A電池を2個使用します。メーカー公式電池寿命は半年ですが、7-8ヶ月は持ちます。ただ、電池は高価（Amazonで2個700円くらい）ですし、交換とその後の調整が面倒です。後継機種のLock ProやLock Ultraは、それぞれ単3電池や充電電池に変わっていて、電池にかかるコストが低減し、寿命も伸びています。それでも交換・充電・再調整の手間が必要なことに変わりはありません。また、電池切れで解錠できなくなる可能性もあります。
このような問題は、AC100Vで稼働させれば全て解決します。そこで、電池の代わりに、ACアダプターを取り付けることにしました。
ACアダプタ対応にDIYする
加工は簡単です。SwitchBot Lockの電池ボックスを開けて、プラス極の金属部品とマイナス極のバネ部品に、電線をハンダづけして、その先にACアダプタ用のプラグ付けしました。SwitchBot Lockは、CR123A電池 (3V) を2個搭載しますが、接続は並列です。電気容量を稼ぐために、2個搭載しているようです。なので、2個の電池ボックスのどちらの電池の電極から引き出しても大丈夫です。
次に、電池ボックスカバーに開けて、この線を引き出しました。引き出した線は、見栄えが良いように両面テープ付きプラスチックカバーに入れて配線し、さらにその先にACアダプターを接続しました。
電線は太く
電池ボックスのバネ部分には小さな穴がありました。最初はこの穴に通る細い線を使って、Lock内部でのハンダづけを試みました。細い線なので引き出した後、ドア表面で引き回す際も、目立たなくて良いかと思いました。しかし、ACアダプタに接続したところ、サーボモーターの回転が途中で止まってしまいます。トルクがかかる状況では、消費電流が大きくなり、細い線では電圧降下が発生するようです。そこで、見栄えは悪いですが、太めの線を電池電極に取り付けることにしました。
ACアダプタを目立たないように隠して設置しようとすると、Lockから距離を置くことになりがちです。配線が長くなると、抵抗値が上がり、電圧降下しやすくなります。特に今回は、3Vという低電圧な電源なので、電力を稼ぐために電流が多めになり、配線の電圧降下も大きくなります。
そこで、電圧降下を減らすために、配線は太くするのが良いと思います。ACアダプタによっては細い、長い配線が付属している場合があります。サーボモーターの回転が滞るようならば、この線を短くして、太い配線の部分を多くするのが良いと思います。そこで今回は、AWG 20, VFF 0.5という太めの赤黒ケーブルを使いました。
ACアダプタは5W以上
手元に、3V500mAのACアダプタがあったので、まずはそれを接続してみました。非スイッチング方式のオーディオ向けで、少し大きくて重い製品です。しかし、SwitchBotの設定アプリには接続できるものの、モーターが回転しませんでした。電力容量が足りないようでした。
次に、ハードオフで売っている3.3VのACアダプタを試しました。Buffaloの家庭用ルータなどで使われていたアダプタらしいです。税込330円で安いです。3.3VはESPチップの電子工作で重宝するので、見つけたら買い足していました。とても小型なのですが、スイッチング方式で1.5Aを流せます。これを使ったところ、正常に動作しました。電池電圧3Vより少し高めですが、Lock内部のチップは多分3.3V動作なので、むしろ適していると思われます。と言うことで、このACアダプターを使用することにしました。
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SwitchBotのアプリを見ると、バッテリーは満タンです。これからは、いつでも満タンです。
100Vコンセントを増設する
ACアダプターで、SwitchBot Lockを100V駆動できるようにしても、玄関にコンセントがありません。当面は、廊下から長いテーブルタップで引っ張って凌ぎましたが、見栄えが悪いです。そこで、コンセント増設することにしました。
玄関には、造り付けの靴箱があります。その壁の上方に、配電盤がありました。ここから分岐して、壁の中を配線し、靴箱の上に100Vコンセントを取り付けました。さらにここから、靴箱の中に配線し、靴箱の中に仮設コンセントを取り付けました。
配電盤の中に、VVF 2.0ケーブルを引き込み、既存の安全ブレーカーの負荷側配線に加えました。ブレーカー負荷側の穴それぞれに、2本の導線が差し込まれた状態になりました。パナソニックのサイトによると、同じ太さのVVF単線ならば、2本差し込んで増設しても良いとのことです。
分岐したVVFケーブルを、石膏ボード壁の中を通して、靴箱の上に壁コンセントを増設しました。このコンセントを使う予定は今のところありません。ただ、この場所の壁の中に、横木が通っていて、これに穴を開けないとVVFケーブルが通せない状態でした。ここにコンセントを取り付けることにすれば、その開口部から、横城にケーブルを通す穴開け作業ができます。なので、蓋がわりのコンセントです。
ちなみに、石膏ボード裏の木枠の確認には、電磁的なセンサを使った下地探知機と、針を刺して調べる下地探しを使いました。詳しくは、こちらとか、こちらの記事をご覧ください。
次に、靴箱の中から、壁の中に穴を開けて、この壁コンセントからのVVFケーブルを、靴箱内に配線しました。（テープで塞いである穴は、失敗した穴です）
この先に、仮設コンセントを取り付け、ACアダプタを取り付けました。下の写真の左の壁は、靴箱の仕切り板です。仮設コンセントは、工事現場やイベント会場などで仮設の配線を行う際に使われるコンセントです。配線の付け外しが簡単で、数珠繋ぎでの増設が容易です。家具の内部のように、人が触れることがない場所なら、恒久的な使用も可能と思います。
まとめ
SwitchBot Lockの電池ボックスに配線して、ACアダプタで動作するよう改造しました。モーター駆動のために想定以上に電力を消費するようで、十分な電流を流せるように配慮する必要がありました。ACアダプター駆動の使用感はとても良いです。容量の小さな電池で大きなモーターを回すと言う罪悪感が無くなって、清々しい気分です。
次は、停電時にも対応できるように、バックアップ電池を考えたいと思います。
Lock無印は、ACアダプタへの改造が簡単でした。Lock Proも、単3電池4本方式らしいので、同様にACアダプタへの改造が容易かと思います。Lock Ultraは、充電電池で、さらに予備電池も搭載しているので、改造は手間かもしれません。いずれにしても、改造することで保証を受けられなくなるので、その点はご留意ください。
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