MSEChargerの陽光下での実験

前回の回路をMSEChargerと呼ぶことにして、太陽光下でどのように振る舞うのか見てみた。


現時点では、快晴下で直接電池を充電したほうが早かった。Orz
下記の電池で2日間の快晴に置いただけで過充電防止電圧に到達。

　2次電池はオリビン酸(LiFePO4)電池。　eBayで購入したセルだが、Li-ionより内部抵抗大きめだった。引っ張っても数ワットが限度か。

生セルなので、過充電、過放電防止用に電圧検出ICとFETを取り付けてモジュール化した。　マージンを取って3.8～3.0Vの範囲内で使用する。

回路構成。　キャパシタは2.5V4．7Fを直列にして5V、2.3Fで使用。こちらのほうが内部抵抗が少なく、一度に大電流を引き出せる。

手持ちの部品の関係で、キャパシタの充放電電圧の領域が3.1V～3.4Vになっている。PowerLEDのように、電池を負荷に直接接続すると、電池電圧に影響を受けて間欠放電が出来ない。Dを挟むだけでも良さそうだけど、今回はDC/DC(AS1322)で5Vに昇圧して電池に供給した。　キャパシタが3V付近なので、5Vに昇圧して効率9割程度で動作すると思われる。

太陽電池はSharpのモバイル用で、短絡電流で60mAほど

バッテリとDC/DCを繋ぐ前に、動作確認で定格1WのPowerLEDを負荷としてつないでみた時の波形

キャパシタの容量を増やし、内部抵抗を下げたことで、かなりの電流がLEDに流れるようになった。

DC/DC下流で電池に流れ込んだ電流を測定したもの。　2.3Fのスーパーキャパシタからの間欠供給されていることがわかる。快晴の直射日光下での周期が見えているが、曇ったりして日が陰ると間隔が伸びた。

あとは実際の充電効率がどうかだけれど・・・　バッテリの比較実験となるので時間がかかりそう。
定電流回路で実際の効率を調べることにする。

電池レスで、定期的に電波送信するようなアプリケーションにちょうどいいかも。　といいつつ、PICで電圧モニタしながら送信間隔を制御するほうがきっと使い勝手が良い…。　
そう考えると、原典のようなモーター駆動のおもちゃのほうが使い出があるんだろうなあ。