今回は、「バッテリーたたき起こし」について書きます。　「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や急上昇があると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。　推奨しているモバイルバッテリーの場合、一度接続して、その後抜くと、バッテリーたたき起こしが作動します。　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。　＜推奨モバイルバッテリー＞　モバイルバッテリー 大容量 30000mAh 懐中電灯付き Type-c/Lightning/Micro 入力ポート 3USB出力ポート 2.1A急速充電 PSE認証済 iPhone/iPad/Android各種他対応 旅行/出張/緊急用必携品https://www.amazon.co.jp/gp/product/B09K64N1DX/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o04_s00?ie=UTF8&psc=1　それでは引き続きよろしくお願いいたします。

　初支援ありがとうございます。　このプロジェクトの活動報告は来週以降も続けますが、重要な活動報告は既に大半出ているので、来週以降の活動報告はあまり面白くないかもしれません。　また、来週以降は、活動報告を上げない日もあります。　ご了承ください。　今回は、「100%に近い時間協調充電システムに電源を供給する工夫」について説明します。　2年半前のCAMPFIREのプロジェクトの内容と基本的に同じです。　　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~1,000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。　引き続きご支援お待ちしております。

　みなさんこんにちは。活動報告は残すところ今回を含めて3回になりました。今回は、Chariot SAMBAの、他の装置との接続について書きます。　接続は、上の図の通りです。①端子台の右側を太陽電池の＋（プラス）に接続し、左側を太陽電池の－（マイナス）に接続します。　太陽電池が1枚の場合、逆電流防止ダイオードは必要ありません。　太陽電池を複数並列で使用される場合、それぞれに逆電流防止ダイオードを接続してください。②端子台の2つの端子を短絡します。　太陽電池→最終充電対象装置に流れる電流をモニタしたい場合は、ここにアナログ電流計を挿入します。③端子台の2つの端子を短絡します。　太陽電池→モバイルバッテリーに流れる電流をモニタしたい場合は、ここにアナログ電流計を挿入します。④端子台の2つの端子を短絡します。　モバイルバッテリー→最終充電対象装置に流れる電流をモニタしたい場合は、ここにアナログ電流計を挿入します。⑤type-c to type-cケーブルで、モバイルバッテリーと接続します。　太陽電池→モバイルバッテリーに電力を供給します。⑥type-A to type-cケーブルで、モバイルバッテリーと接続します。　type-Aの方をモバイルバッテリーに接続します。　モバイルバッテリー→太陽電池に電力を供給します。⑦ACアダプタジャックにACアダプタを接続します。　5V2Aのものを接続します。　電流は2Aでなくてもかまいませんが、電圧は必ず5Vにしてください。　推奨モバイルソーラーパネル「BigBlue 36W ソーラーチャージャー」は、DCジャックで充電する方式ですが、20V出力されるので、ここには接続せず、プラスマイナスに分岐して①に接続してください、　⑦に接続すると壊れます。⑧typa-Aジャック経由で、最終充電対象装置（スマホ等）に接続し、最終充電対象装置を充電してください。⑨typa-Aジャック経由で、最終充電対象装置（スマホ等）に接続し、最終充電対象装置を充電してください。⑩typa-cジャック経由で、最終充電対象装置（スマホ等）に接続し、最終充電対象装置を充電してください。　いかがでしたか？なんとなくでも使い方を理解していただけましたか？

みなさんこんにちは。昨日の活動報告は理解できましたでしょうか？回路図の不備、申し訳ありませんでした。今日は、5つのモードについて紹介します。１．太陽電池からの入力電圧が14.5V未満　のときは、モバイルバッテリーから最終充電対象装置の系統をオンし、太陽電池から最終充電対象装置の系統をオフし、太陽電池からモバイルバッテリーの系統をオフします。２．太陽電池からの入力電圧が14.5V～16.5V　のときは、モバイルバッテリーから最終充電対象装置の系統をオフし、太陽電池から最終充電対象装置の系統をオンし、太陽電池からモバイルバッテリーの系統をオフします。３．太陽電池からの入力電圧が16.5V以上　のときは、モバイルバッテリーから最終充電対象装置の系統をオフし、太陽電池から最終充電対象装置の系統をオンし、太陽電池からモバイルバッテリーの系統をオンします。①太陽電池が全く発電していない、１の段階またはそれ以前の状態を、夜間モードと呼びます。　夜間は、入力電圧が0Vになります。　夕方のまだ薄明るいとき、夜明け時の薄明るいとき、入力電圧が0V～14.5Vのときも夜間モードに含みます。　基本的に入力電圧が14.5V近くあっても、夜間モードの時は、太陽電池は最終充電対象装置の充電に貢献しません。　モバイルバッテリーから最終充電対象装置の系統をオンし、太陽電池から最終充電対象装置の系統をオフし、太陽電池からモバイルバッテリーの系統をオフした状態が継続します。②１と２のフィードバックで太陽電池からの入力電圧が14.5V付近のときは、協調充電モードと呼びます。　協調充電モードのときは、モバイルバッテリーと太陽電池で協調して最終充電対象装置を充電します。　ここで、太陽電池で発電した電力はすべて最終充電対象装置の充電に使われ、それでも足りない分のみモバイルバッテリーから最終充電装置に充電されます。　曇りや雨の日、朝夕の時間帯などにこのモードになることが多いです。③２の状態が安定する場合を、晴天モードと呼びます。　太陽電池からの入力電圧が14.5V～16.5Vとなります。　モバイルバッテリーから最終充電対象装置の系統をオフし、太陽電池から最終充電対象装置の系統をオンし、太陽電池からモバイルバッテリーの系統をオフした状態が継続します。　晴天モードでは、太陽電池で発電した電力＝最終充電対象装置に充電する電力となります。　晴天モードでは、モバイルバッテリーは放電も充電もしないです。④２と３のフィードバックで太陽電池からの入力電圧が16.5V付近のときは、晴天余剰第１モードと呼びます。　晴天余剰第１モードのときは、最終充電対象装置に充電して余った電力を太陽電池からモバイルバッテリーに充電します。　ここで重要なのは、最終充電装置が5V充電で必要とする電力は、すべて太陽電池から供給され、太陽電池から発電した電力が余った部分のみモバイルバッテリーに充電されます。　 晴天の昼間にこのモードになることが多いです。⑤３の状態が安定する場合を、晴天余剰第２モードと呼びます。　太陽電池からの入力電圧は、解放電圧に近い20V程度となります。　モバイルバッテリーから最終充電対象装置の系統をオフし、太陽電池から最終充電対象装置の系統をオンし、太陽電池からモバイルバッテリーの系統をオンする状態が継続します。　最終充電装置が5V充電で必要とする電力は、すべて太陽電池から供給され、太陽電池から発電される電力がモバイルバッテリーに充電し、それでも電力が余るモードです。　 大きな太陽電池を接続した場合、晴天の昼間にこのモードになることがあります。いかがでしたか？12Vバッテリーレス充電システムの用語集もございますので、今後必要になったときのご参照ください。https://www.chariot-lab.com/12V_batteryless_charging_system/12V_batteryless_charging_system_glossary.htmlそれではまた次回お会いしましょう。

＜訂正版＞　大変申し訳ありません。　本日昼に投稿した活動報告で、回路図に誤りがありましたので訂正いたします。　電子メールで活動報告を受け取られた方は、昼の分を削除いただけますでしょうか。　みなさんこんにちは。今週中に支援が入らなかった場合、しばらく活動報告を書くのを中止します。逆に今週中に重要な活動報告はすべて出ますので、見逃さないでください。特に、今回の活動報告は、おそらくすべての活動報告の中で最も重要になります。今回は、Chariot SAMBAにおける協調充電について書きます。プロジェクトページにも技術的説明として協調充電について書きましたが、Chariot SAMBAにおける3段階判定については触れていませんでした。プロジェクトページでは、いきなりChariot SAMBAにおける3段階判定について書くと難しいかと思ったのであえて一般的な協調充電についてのみ書きました。この活動報告では、Chariot SAMBAにおける3段階判定について書きます。　Chariot SAMBAでは、抵抗分割により太陽電池からの入力電圧を3段階に判定します。１．14.5V未満２．14.5V～16.5V３．16.5V以上１．太陽電池からの入力電圧が14.5V未満　のときは、モバイルバッテリーから最終充電対象装置の系統をオンし、太陽電池から最終充電対象装置の系統をオフし、太陽電池からモバイルバッテリーの系統をオフします。２．太陽電池からの入力電圧が14.5V～16.5V　のときは、モバイルバッテリーから最終充電対象装置の系統をオフし、太陽電池から最終充電対象装置の系統をオンし、太陽電池からモバイルバッテリーの系統をオフします。３．太陽電池からの入力電圧が16.5V以上　のときは、モバイルバッテリーから最終充電対象装置の系統をオフし、太陽電池から最終充電対象装置の系統をオンし、太陽電池からモバイルバッテリーの系統をオンします。　太陽電池からの電力がある強さの時には、１の状態になったら電力が余り、その結果２の状態になり、２の状態になったら電力が足りなくなり、その結果１の状態になります。　このフィードバックにより、太陽電池からの入力電圧が14.5V付近になり、太陽電池から最終充電対象装置の系統を流れる電流が第１のある値で釣り合います。　第１のある値は、太陽電池の発電量によって変わってきます。　太陽電池からの電力がより強いある強さの時には、２の状態になったら電力が余り、その結果３の状態になり、３の状態になったら電力が足りなくなり、その結果２の状態になります。　このフィードバックにより、太陽電池からの入力電圧が16.5V付近になり、太陽電池からモバイルバッテリーの系統を流れる電流が第２のある値で釣りあります。　第２のある値は、太陽電池の発電量によって変わってきます。　この3段階の判定により、このような電力のやり取りとなり、太陽電池からの発電電力が弱い場合、太陽電池とモバイルバッテリーが協調して最終充電対象装置に充電する協調充電となり、太陽電池からの発電電力が強い場合、最終充電対象装置をフルパワーで充電し、さらに余った電力をモバイルバッテリーに充電します。　いかがでしたか？この活動報告が、Chariot SAMBAのコアとなる技術になります。次の活動報告では、これらの3段階の判定ごとのモードについて説明します。また明日お会いしましょう。