こんばんは、Chariot Lab.です。　早速ですが、動画「12Volt batteryless charging system technical benefits ver.2」を投稿しました。　エンジニアにとっては最も興味のあると思われる技術的なメリットの紹介が詰まった動画です。　是非ご覧ください。　支援者様には既にご案内した内容です。　動画中に、バッテリーたたき起こしは20℃で3日可能とありますが、条件によっては動作しない場合があります。 　その場合、モバイルバッテリーの電源を手動で入れてください。　皆様も、どのような場合にバッテリーたたき起こしが作動しなかったか教えていただけると幸いです。　是非ご意見お聞かせください。　CAMPFIREのプロジェクトに支援された方のうち、こんなプロジェクトに支援すべきではなかったと思われた方が多い場合、次期プロジェクトは実施すべきではないと考えております。　よろしくお願いします。　次は、直流電源を用いた4つのモードの動作実験の動画を作る予定です。　直流電源を用いた4つのモードの動作実験の動画は既にあるのですが、2年前の時点でのプリント基板を使っています。　最新のプリント基板を使って実験し動画を作り直します。　話は変わりますが、リークの少ない最高級キャパシタ「KR-5R5V105-R 」が、Digi-keyに入荷しました。　6,000円以上で送料無料なので、買いたいパーツをまとめて注文されてもいいかもしれません。https://www.digikey.jp/ja/products/detail/eaton-electronics-division/KR-5R5V105-R/1556244　それではまたお会いしましょう。

　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。

　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。