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太陽電池PWM充電モジュール

この前のあれが、まあ、それはいいとして
去年あたりに作った太陽電池のPWM充電モジュールを公開します。対象は12Vの鉛蓄電池とそれ用のソーラーパネル、出力1.5Aまでです。
しかし窓に立てかけてあるのでフルパワーで使ったことはあまりないです。
[[WARNING]]自己責任で作ってください。あなたの事情は知りません。何らかのこちらのミスも知識があればわかる程度の回路です。鉛蓄電池はショート状態では100A流せるほど強いので、慎重に回路を作り、よくテストして使ってください。
去年からずっと使って、テストは十分だが、回路図がこんなのしか残っていない
ソーラーPWM充電モジュール回路図
実際は電解コンデンサの330μFが470μFになっていて、47μFが100μFになっていました。
20170712修正を掛けました。1kオームが100Ωになって、より動作音が静かに、より低い入力電圧で動けます。
これはまずバッテリー充電器ということなので出力電圧の調整がいらないことになる。
普通の降圧スイッチング電源の回路なら、相手がコンデンサの仲間なので、インダクタンスに電流を与えて切り替えそのエネルギーをそのままバッテリーに送って何もパワーロスもない。
次に電圧調整は太陽電池の電圧を調整することになります。開放電圧22Vの太陽電池に17.5Vを出力させる。
シュミットトリガ回路により17.5Vより一定の電圧上がったらFETをオン、17.5Vより一定の電圧下がったらオフにするというかんたんなお仕事です。
今回、組み立てたら20kHz以上の周波数で動作しなかった。入力コンデンサが大きすぎるのかも。僅かに音がなりますがJR201系みたいな音なので気にならないでしょう。なお電流が上がると音が高くなります。
オペアンプはNJM2742Dというもので、高速動作とレールツーレールで電源システムにはちょうどいいです。
17.5Vで安定させるために7812でオペアンプの電源を供給して半分こして基準電圧に、またシュミットトリガの動作を太陽電池の電圧によらずに安定させます。
FETはP型で5Aの容量にしました。その駆動はあまり見たことのない回路を使っていますが高速スイッチングを考えています。
なんだってスイッチング電源の損失の殆どはスイッチ、しかも切替時の抵抗熱らしいので。
抵抗器にかえて低い電圧でも電流が流れる、定電流ダイオードも選んだこともあって、この回路の発熱はほとんどないはずです。
インダクタは電流容量が多すぎるのしかなかった。330μHです。
その後の平滑コンデンサーは大事で、充電電圧制御回路が電流を切ったときにインダクタの電気を受け止める安全運転の意味もあります。これがないとかなりの高電圧が一瞬あとの回路にかかって壊れるでしょう。
ソーラー充電器実体図
こんな回路です。秋月で部品代が600円もしないんじゃない?アマゾンのチャージコントローラーのほうが高いぐらいだが、充電電圧制御がありません。これだけではだめです。
バッテリーとチャージコントローラーとPWM充電器の全体
なんと充電電圧制御はよくあるdenryoのSA-BA20でした。これは電流を断続はするが、インダクタも何も入っていないのでバッテリーと太陽電池が直結になる。だからPWM回路を作ったんです。はい。全体ではそれなりの値段がかかるということです。
こういう太陽電池のパワーを最大まで引き出すというのがわかる、しかも原理までわかる人間てどれだけいるのかな?
SA-BA20の想定外の使い方かもしれない。
だいぶ使い古した電池なら曇りでもひょっとするとすぐに満充電してしまいますよ。
あ、どこにしまってあるか秘密で。
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