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ポータブル5V電源用の充電回路を探していたら
MPPTという方法がありました。
MPPTは主にソーラーパネルで使われていますが
ソーラーパネルの最大出力ポイント(MPP)を
追従します。
今回は簡単なMPPT充電回路を紹介します。
回路図など元ネタはこちら
なんでも作っちゃう、かも。 MPPT太陽電池充電器(5)
これにショッキーバリアダイオードと
２セルの電池に接続するので分圧抵抗を追加しました。
あと、追従電圧をアモルファスの60%から80%にプログラムの
定数を変更しました。
ソーラー側の分圧抵抗は
SparkFun Electronics – Solar Cell Large – 2.5W
最大電圧が約９Vなので余裕を見て１０Vとしましたが、
ちょうど良い抵抗がなかったので330KΩと100KΩを使いました。
この場合11Vが最大電圧になってしまいますがこれでいきます。
パーツは共立電子エレショップで
登録されていない2.5VレギュレータやリセットICはダミーデータ
を突っ込んで購入しました。
作ったMPPT充電コントローラはこれ
ちなみにこれは２号機の修正後です。
最初に作った１号機は4.8Vアモルファスソーラーパネル(CNS715)用
に作ったので分圧抵抗値も違いますし、配線などが汚いので
２号機を作成しました。
最初は全然MPPT効果がありませんでした。
ショッキーバリアダイオード(SBD)直接100mAとすると
MPPT経由だと60mAぐらいに電流が流れません。
PICのプログラムやらいろいろ弄りましたが
ダメでした。
MPPTや～めたと思い充電制御だけ(PWMのDUTY100%)にしてもダメ
と回路図をよーく見るとスイッチングトランジスタ2SA1020のエミッタとコレクタが逆になっていました。
ということで2SA1020と付け替えた後が上の写真です。
これで充電電流を計ると
SBD直接だと188mA
MPPT経由だと270mA流れていました。
一応、
2.9V(1セルでは1.45V)になると充電が停止されますが、
2.9では弱いのか暗くなった後電圧を測ったら２．７台まで下がっていました。
充電完了電圧は3.0Vが良いように思います。
あと、MPPTの場合弱い日光では充電できません。
日光が弱い場合、ソーラーパネルの電圧を維持しようと
デューティー比を小さくして出力側の電圧が下がってしまい、
電池との電圧差がなくなってしまい充電されません。
しかし、直射日光下では効果を発揮するので
ポータブル5V電源で使用しています。
