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昨今ポータブル電源（蓄電池）の価格が下がり、入手しやすくなりました。
在宅用人工呼吸器の外出時や停電時用の電源として使用することが出来るでしょうか？

 

ポータブル電源の出力波形と実際に人工呼吸器を接続しての給電可能時間を検証しました。
※過去の実験をまとめたものです。

 

実験条件

実験１　ポータブル電源の出力波形

実験２　人工呼吸のポータブル電源を用いた稼働時間

まとめ

実験条件

ポータブル電源にて在宅用人工呼吸器を稼働することを想定して、以下の実験を行いました。

1. オシロスコープを用いて、ポータブル電源の出力波形の観察
2. 実際に各在宅用人工呼吸器を接続し、稼働時間の測定

対象機種は以下です。

ポータブル電源　カタログスペック

機種名	バッテリー容量	定格出力	最大出力
HONDA E500 JN1	377Wh	300W	500W
iClever ポータブル電源	500Wh	500W	1000W
JVC BN-RB6-C	626Wh	500W	1000W
MPS200PS-JP	250Wh	200W	500W
Smart Tap PowerArQ2	500Wh	300W	450W
EcoFlow DELTA 2	1024Wh	1500W	1900W
EcoFlow DELTA 2 エクストラバッテリー	1024Wh + 1024Wh	1500W	1900W

 

在宅用人工呼吸器・加温加湿器

 

使用機器、各種設定は以下です。

オシロスコープ	RIGOL DS1054Z
室温	23~25℃
呼吸器回路	成人用熱線なし回路 1Lテスト肺
呼吸器設定	モードPCV 吸気圧15.0cmH2O PEEP5cmH2O 呼吸回数20回 吸気時間1.0秒
加温加湿器設定	Lv2（中）
測定時の換気量	約4L/min

実験１　ポータブル電源の出力波形

オシロスコープを用いて、次の項目の実験をポータブル電源の充電時及びバッテリー使用時で行いました。

1. 実験場所の商用交流100V60Hzの電圧波形を測定
2. ポータブル電源の波形、周波数、実効値電圧を測定
3. ポータブル電源の出力波形が商用交流に近しい波形であるか確認

結果は以下です。

機種名	測定結果・出力波形
実験場所 商用交流波形
HONDA E500 JN1	充電時 使用時と同一波形   使用時 実効値V=108V 周波数＝60HZ 正弦波
iClever ポータブル電源	充電時 使用時と同一波形   使用時 実効値V=103V 周波数＝60HZ 正弦波
JVC BN-RB6-C	充電時 使用時と同一波形   使用時 実効値V=103V 周波数＝60HZ 正弦波
MPS200PS-JP	充電時 実験場所商用交流と近似波形   使用時 実効値V=101V 周波数＝60HZ 正弦波
Smart Tap PowerArQ2	充電時 使用時と同一波形   使用時 実効値V=105V 周波数＝60HZ 正弦波
EcoFlow DELTA 2	充電時 実験場所商用交流と近似波形   使用時 実効値V=102V 周波数＝60HZ 正弦波

実験２　人工呼吸のポータブル電源を用いた稼働時間

各種蓄電池に人工呼吸器、加温加湿器を接続し、運転した際の電源供給時間を測定しました。

 

結果は以下です。

ポータブル電源 機種名	電気容量	人工呼吸器 ＋ MR810 電源供給時間
HONDA E500 JN1	377Wh	ASTRAL150 : 6時間14分 PB560 : 4時間43分 TrilogyO2 : 4時間58分 TrilogyEvo : 5時間07分 Vivo60 : 4時間42分 Vivo45LS : 5時間12分
iClever ポータブル電源	500Wh	ASTRAL150 : 10時間41分 PB560 : 8時間1分 TrilogyO2 : 8時間15分 TrilogyEvo : 8時間25分 Vivo60 : 7時間38分 Vivo45LS : 8時間46分
JVC BN-RB6-C	626Wh	ASTRAL150 : 12時間4分 PB560 : 8時間55分 TrilogyO2 : 9時間27分 TrilogyEvo : 9時間16分 Vivo60 : 8時間34分 Vivo45LS : 9時間56分
MPS200PS-JP	250Wh	ASTRAL150 : 4時間36分 PB560 : 3時間9分 TrilogyO2 : 3時間32分 TrilogyEvo : 3時間18分 Vivo60 : 3時間8分 Vivo45LS : 3時間37分
Smart Tap PowerArQ2	500Wh	ASTRAL150 : 10時間14分 PB560 : 7時間10分 TrilogyO2 : 7時間47分 TrilogyEvo : 7時間35分 Vivo60 : 6時間49分 Vivo45LS : 8時間9分
EcoFlow DELTA 2	1024Wh	ASTRAL150 : 17時間45分 PB560 : 13時間16分 TrilogyO2 : – TrilogyEvo : 15時間54分 Vivo60 : – Vivo45LS : 14時間20分 ※都合によりVivo45LSはリークポート回路で測定
EcoFlow DELTA 2 エクストラバッテリー	1024Wh + 1024Wh	予想稼働時間 ASTRAL150 : 38時間38分 PB560 : 28時間53分 TrilogyEvo : 34時間37分 Vivo45LS : 31時間12分 EcoFlow DELTA 2 エクストラバッテリー 稼働時間簡易実験

 

まとめ

今回実験したポータブル電源は、商用交流と比較しても整った出力波形をしており、機器を故障させる原因になったり、動作不良を引き起こす可能性は低いと考えられます。

 

機種によっては充電時に電池の劣化防止などの目的で、充電元の波形を出力する物もあります。
ポータブル電源の充電元にインバーターが搭載されていない発電機等を使用する際は、機器への影響を注意する必要があります。

 

電源供給可能時間については、稼働時の消費電力を測定することで予測することができます。当サイト別ページで取り上げていますので、参考にしてください。

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人工呼吸器の稼働中の消費電力量はどれくらい？

人工呼吸器の消費電力量