今回はモバイルバッテリを用い、12Vバッテリーレスシステム用プリント基板を1枚で独立電源システムを構築する方法を紹介します。 基板の⑧番(または⑥⑧番)USB出力から、モバイルバッテリの入力にUSB配線で接続し、モバイルバッテリの出力を③番のtype-cジャックにUSB配線で接続します。 ⑥⑧番のUSB出力からの出力で、USB機器を充電します。 これだけで、モバイルバッテリを蓄電装置とした独立電源システムが構築できます。 この方法では、モバイルバッテリと他の充電対象USB機器の優先順位は同じになります。 モバイルバッテリより他の充電対象USB機器を優先的に充電したい場合、プリント基板を2枚用意し前回紹介した応用編をご検討ください。 鉛蓄電池を使った独立電源システムより軽量です。 いかがでしたか? ご支援とコメントお待ちしております。 前回の活動報告で、画像が小さくて見にくかったので、投稿の1時間後ぐらいに、大きな画像をダウンロードするリンクを追加しました。 まだ大きな画像をご覧になっていない方は、ご確認ください。
基本配線接続方法はいかがでしたか? 今回は12Vバッテリーレスシステム用プリント基板を2枚使って、モバイルバッテリを使った独立電源システムを作る応用編を紹介します。 配線方法は、上の図の通りです。 基本基板と、余剰用基板の2つのプリント基板を用意します。 太陽電池の+側と-側をそれぞれ2つに分岐し、基本基板の①番端子台、余剰用基板の①番端子台に接続します。 写真の向きで、左側がマイナス、右側がプラスです。 余剰用基板の⑥番(または⑦⑧番)USB出力から、モバイルバッテリの入力にUSB配線で接続し、モバイルバッテリの出力を基本基板の③番のtype-cジャックにUSB配線で接続します。 基本基板の⑥⑦⑧番のUSB出力からの出力で、USB機器を充電します。 余剰用基板の⑥⑦⑧番のUSB出力からは、太陽光パネルからの電力が余っているとき電力が出力されます。 太陽光パネルからの電力は、まず基本基板の⑥⑦⑧番のUSB出力に接続された充電対象機器に充電します。 基本基板の⑥⑦⑧番のUSB出力に接続された充電対象機器が満充電になるか、あるいは基本基板の⑥⑦⑧番のUSB出力に接続された充電対象機器に充電しても電力が余る場合、モバイルバッテリを含む、余剰用基板の⑥⑦⑧番のUSB出力に接続された充電対象機器に充電します。 余剰用基板の⑥⑦⑧番には、急いで充電する必要はないけど、電力が余っていたら充電したい機器を接続します。 システム全体のブロック図がこちらになります。 sender.com/data/ DCDCコンバータを充電するかどうかの入力電圧を2つの基板で少し変えていて、基本基板では14.5V程度、余剰用基板では17.5Vくらいにします。 モバイルバッテリは、パススルー機能に対応したものを用います。 尚、応用編では、モバイルバッテリに充電中にモバイルバッテリを放電させることによる、太陽電池をモバイルバッテリからの協調充電は動作しない場合があります。 大きな画像は、以下からダウンロードできます。https://share.chariot-sender.com/data/378469000532/applided_version_connection.jpg https://share.chariot-sender.com/data/258346753638/applied_version.jpg この有効期限までにダウンロードしてください:2021年04月01日(Thu) 19時45分 いかがでしたか? この応用編は、Chariot Lab.でもスマートフォンなどを充電するシステムとして、実際の生活で使っております。 普段から役立ち、災害時には大活躍が期待できます。 災害への備えはしっかりしていますか? 是非プリント基板複数枚コースをご支援ください。 コメントとお気に入り登録もよろしくお願いします。 それでは次回お会いしましょう。
1週間が経過しました。 ここまでで12Vバッテリーレスシステムにどんな印象を持っていらっしゃいますか? 支援はほとんど集まっていませんが、多くの方にプロジェクトをご覧になって頂いております。 今回から、数回にわたって、12Vバッテリーレスシステムの実装済み基板をどのように接続して使うかについて紹介します。 その第1回は、最も基本的な、プリント基板1枚を使って、太陽電池とACアダプタの協調充電をする、あるいは太陽電池とモバイルバッテリの協調充電するシステムを構築する配線を説明します。 画像の通り、接続します。① 太陽電池に接続、写真の左側がー、右側が+です。 太陽電池が1枚なら逆電流防止ダイオードは不要です。② 短絡します。 アナログ電流計をお持ちの方は、ここに挿入できます。(太陽電池からの電流を計測します。)③ 短絡します。 アナログ電流計をお持ちの方は、ここに挿入できます。(ACアダプタ/モバイルバッテリからの電流を計測します。)④ ACアダプタ(5V 2A)を接続します。⑤ モバイルバッテリの出力を接続します。 type-cの端子です。⑥⑦ 充電対象のUSB機器を接続します。 type-Aの端子です。⑧ モバイルバッテリの出力を接続します。 type-cの端子です。 以上が、最も基本的な接続の仕方です。 図は、新基板の場合の例ですが、旧基板でも接続方法は一緒です。 次回以降、余剰電力をモバイルバッテリに充電し、夜間はモバイルバッテリから放電し、USB機器に充電する方法を紹介します。 本プロジェクトでは、支援者を募集しています。 各種コースを取り揃えておりますので、是非ご支援ください。 また、お気に入り登録もお願いします。
技術的メリットシリーズは、いかがでしたか? 今回は、旧基板と新基板の違いについて書きます。 2020/12/24頃、旧基板のメインとなる実装部品であるDCDCコンバータが生産中止になったことが判明しました。 当初からリターンにしていたのが旧基板、現在入手可能なDCDCコンバータで実装可能なように設計しなおしたのが新基板です。 こちらが、旧基板になります。 こちらが、新基板になります。 こちらが、旧基板の実装例です。 こちらが、新基板の実装例です。 違いを挙げますと・旧基板と新基板はDCDCコンバータが異なる。・新基板の実装で、DCDCコンバータ周りのダイオードとインダクタを外付けで実装する必要がある。・新基板の方が、大容量のキャパシタ(電解コンデンサ)が必要。・旧基板では、電圧検出フィードバックは既にあるものの補正なのに対し、新基板では、抵抗分割によるフィードバッククループを基板上に持つ。・新基板の方が、必要支援額が安い。・旧基板の方が、実装部品代が安い。尚、新基板の方が「技術的メリット2 100%に近い時間協調充電システムに電源を供給する工夫」で挙げた電気二重層キャパシタの持ちが悪い可能性があり、現在調査中です。 DCDCコンバータとはどんなものかについては、機会を改めて説明しようと思います。 Chariot Lab.では、実装に失敗しても大丈夫なよう、また、複数枚の基板でシステムを組めるよう、旧基板か新基板のどちらか片方を複数枚手に入れることを推奨します。 是非、旧基板か新基板のどちらか片方を複数枚手に入れることができるコースをご支援ください。 プロジェクトに関するコメントもぜひお願いします。 こんな活動報告をしてほしいというご意見も歓迎です。
今回は、「バッテリーたたき起こし」について書きます。 技術的メリットシリーズの最終回です。 「12Vバッテリーレスシステム」には、モバイルバッテリが接続できます。 夜間はモバイルバッテリからUSB機器に充電することができます。 しかし、モバイルバッテリは、充電対象USB機器が抜かれ、接続されなくなった場合、電源供給を止めてしまいます。 その後、再度充電対象USB機器を接続しても、それだけでは自動的に再充電されないのです。 この問題を解消できることがある技術が組み込まれています。 今回は、そちらに関する話をします。 前回、「12Vバッテリレスシステム」の制御回路の電源ノードに、100%に近い時間電源を供給する工夫を書きました。 その電源ノードからUSB出力ノードに対し、「1MΩ程度の抵抗器をつなぐ」というのがソリューションとなります。 なぜ、これで「バッテリーたたき起こし」が実現するのでしょうか。 当方の研究によると、多くのモバイルバッテリは、短時間に電圧の急落があるとUSB機器が接続されたと判断し、電源供給を再開するようです。 そのため、短時間に電圧の急落を引き起こせば電源供給を再開するのです。 そのためには、充電対象USB機器が接続されていない状態で、電圧を高く保てばいいのです。 そのためには、100%に近い時間電源を供給されている制御回路の電源ノードから、ほんのわずかに電流を供給し、USB機器の接続されていない状態のUSB出力ノードの電圧を高く保てばいいのです。 そうすると、充電対象のUSB機器が接続された瞬間、短時間に電圧の急落が引き起こされます。 図は、普段1MΩ程度により電圧が高く維持された状態から、充電対象のUSB機器を接続された瞬間短時間に電圧の急落が引き起こされ、それを受けてモバイルバッテリから電源供給が再開される様子です。 このメカニズムのおかげで、充電対象のUSB機器をすれば、自動的にモバイルバッテリからの充電が行われ、便利です。 しかし、すべてのモバイルバッテリが、この「バッテリーたたき起こし」に対応しているわけではありません。 また、充電対象のUSB機器が既に1台以上接続されている状態で、モバイルバッテリが、充電対象のUSB機器は満充電と判断し、電源供給を止めてしまった場合は、1MΩ程度を接続しても、USB出力ノードは高い電圧にはならないため、追加で充電対象のUSB機器を接続しても、「バッテリーたたき起こし」はしてくれません。 「バッテリーたたき起こし」が作動しない場合は、モバイルバッテリの電源ボタンを押して、手動で電源供給を再開してください。 今回まで3回にわたって、技術的メリットを書きました。 最後まで読んでいただき、ありがとうございました。 また余裕があれば、「技術的メリット概要編」で軽く触れた技術について再度触れることがあるかもしれません。 ですが、次回以降は、接続方法、背景、Chariot Lab.の関連サービス等について書こうと思います。 「12Vバッテリーレスシステム」の技術を体系的にまとめた資料がほしいという方は、800円コースをご支援ください。 技術解説&組み立てガイドPDFをお送りします。 他のコースも含め、皆様の熱いご支援をお待ちしております。 また、活動報告の投稿自体は今後も続けますので、お気に入り登録もお願いします。