プロジェクト公開から4日目になりました。 今回は、「12Vバッテリレスシステム」で最も重要な技術「100%に近い時間協調充電システムに電源を供給する工夫」について書きます。 このシステムは、停電・災害といったいざというとこいに役に立つことをコンセプトとしています。 しかし、特に工夫しない12Vバッテリーレスシステムでは、停電でACアダプタからの電力供給がないと、「12Vバッテリレスシステム」の制御回路に電力が供給されず、肝心なときに役に立たないシステムになってしまいます。 そのため、「100%に近い時間協調充電システムに電源を供給する工夫」がされています。 まずは、図面をご覧ください。 これが、「100%に近い時間協調充電システムに電源を供給する工夫」の説明です。1.「12Vバッテリレスシステム」の制御回路の電源ノードへは、・太陽電池からの電力を5Vに変換したノード・ACアダプタからのノード・モバイルバッテリからのノードの3か所から、ダイオードを経由して電源が供給されています。 それぞれ、性格が異なる3種類の供給源から電力が供給されます。 3種類のどれか1つから電力が供給されれば、「12Vバッテリレスシステム」の制御回路は動作します。2.「12Vバッテリレスシステム」の制御回路の電源ノードに、電気二重層キャパシタが接続されています。 電気二重層キャパシタは、1Fといった大容量のものが100円程度で売られています。3.2つあるインバータの左側は、nMOS+抵抗器により構成され、右側は、nMOS+抵抗器+pMOSにより構成されます。 こうすることにより、太陽電池から電力が供給されていないときの消費電流を非常に小さく抑えることができます。 太陽電池から電力が供給されていないときの消費電流は1uA程度のオーダーだと考えております。 1により、外部から電力供給される確率を上げ、2により外部から電力供給されなくても電気二重層キャパシタから電力が供給され、3により消費電流を減らし電気二重層キャパシタからの電力を大切に使います。 外部から電力供給されなくても、6時間は電気二重層キャパシタからの電力で動作します。 この3つの工夫により、「100%に近い時間協調充電システムに電源を供給する」ことができ、停電・災害時にも動作します。 長くなってしまったので、「バッテリーたたき起こし」に関しては、次回に回します。 お気に入り登録と皆様の熱い支援をよろしくお願いします。
本日は、技術的メリットを説明します。 プロジェクトぺージが長くなりすぎないようにするため、プロジェクトページには書いていませんが、本プロジェクト理解のために重要な内容です。1.鉛蓄電池がないのでランニングコストが安い。 鉛蓄電池は数年で寿命を迎えるので、使える状態を維持するのはお金がかかります。2.鉛蓄電池がないのでシステムが軽い。 33Ahの鉛蓄電池は13kg程の重さがあります。3.12Vの鉛蓄電池の電圧ではなく、太陽電池の電圧から直接5Vに変換するので、太陽電池からの電力を直接利用する場合は電力効率が良い。4.太陽電池とACアダプタからの協調充電が可能。 太陽電池からの電力が弱い場合でもACアダプタからの出力供給で補い、高速にUSB充電します。5.スタンドアロンモードを搭載しているので、災害・停電時でも日照があればUSB給電が可能。 災害・停電時は、太陽電池とモバイルバッテリの協調充電が可能です。6.太陽電池が1枚の場合、逆電流防止ダイオードが不要。 そのため、ダイオードによる電圧降下がなく、電力ロスが小さい。 太陽電池が発電していない場合、2つのソースを逆にして直列接続された電界効果トランジスタが逆電流をカットします。7.100%に近い時間協調充電システムに電源を供給する工夫。 いざというときに使える。8.USB充電対象が1台の場合にバッテリーの電源が切れていてもバッテリーを充電させられることがあるバッテリーたたき起こし機能 ざっと、このような技術的メリットがあります。 徹底的にコストと効率を追求しています。 このうち7と8に関しては、機会を改めて詳細を説明しようと思います。 是非、「12Vバッテリーレスシステム向けプリント基板」をご支援ください。 前回プロジェクトでも、プロジェクト終了後に多くの問い合わせを頂いております。 プロジェクト期間内のお問い合わせとご支援をよろしくお願いします。
今回は、なぜプロジェクト公開が、当初の予定より1か月も遅れてしまったかについて書きます。 このプロジェクトは、当初は、昨年末に公開の予定でした。 しかし、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。 これでは旧基板だけ送られてきても、支援者様が目的の12Vバッテリーレスシステムを作れません。 そのため、旧基板に関しては、リターンのプリント基板数上限を、当方が保有するDCDCコンバータの在庫数とし、プリント基板1枚につきDCDCコンバータを1つお付けする方針としました。 恐縮ですが、旧基板に関するコースは、DCDCコンバータの代金と送料を考慮した支援額設定になっております。 また、別のDCDCコンバータを用いる新基板をリターンに追加しました。 新基板は、DCDCコンバータに対し、ダイオードとインダクタを外付けするタイプのDCDCコンバータを採用しています。 新基板用の実装部品は、現在のところすべて秋月電子通商でお買い求めいただけます。 DCDCコンバータとは、電圧を変換する半導体部品で、このプロジェクトで扱うDCDCコンバータは、電圧を下げ、電流を多くとれるようにする種類のものです。 旧基板でも新基板でも、12Vバッテリーレスシステムを作成可能です。 早割りのあるコースもありますので、是非お早めにご支援ください。 皆様の熱いご支援をお願いします。
プロジェクトオープンしました。是非、拡散してください。今回は、今後書こうとしている活動報告にどのようなものがあるかをお知らせします。諸事情により、ずべて公開できるとは限りませんので、あらかじめご承知おきください。活動報告予定一覧です。・技術的メリット1 概要編・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とバッテリーたたき起こし・応用編1 2枚のプリント基板を使ったモバイルバッテリを使った独立電源システム・応用編2 1枚のプリント基板だけのモバイルバッテリを使った独立電源システム・応用編3 2枚のプリント基板を使ったモバイルバッテリを常に満充電にするシステム・効率よく充電するための行動パターン・最適なキャパシタの容量の提案・推奨する太陽電池の大きさ・18,000円コースでできること・バイデン大統領と自然エネルギー・支援者からのご意見・2018年に行った「超消費電流チャージコントローラ」の技術に興味のある方へ・関連特許について・ご意見やご支援を頂いているaskmonaについて・技術資料PDFの目次予定・なぜプロジェクト公開が、当初の予定より1か月も遅れてしまったか。・新基板と旧基板の違い・残り30日今後、活動報告が上がったらお知らせが受け取れるよう、是非お気に入り登録をお願いします。