• ベストアンサー

太陽光追跡装置の回路

電子工作初心者です。 太陽電池の発電効率を高めるために、太陽光追従装置の製作を計画しています。 ↓のサイトを参考に太陽光追跡装置を作ろうとしています。使用するモータやシステム全体の規模も同程度です。 http://www.edu.city.akita.akita.jp/~iws-c/software/himawari.html 製作にあたり、 ・水平方向のみの制御で可。仰角方向の制御に関係するモータやリミットスイッチなどは不要 ・カドミウム・セルではなく、フォトダイオード(浜松ホトニクス(株)のS1787-04)を使用する という点を変更しようと思います。 要は、『光センサの反応がない間はモータを回転させ、反応があったら停止』という制御を行いたいのですが、どのような回路を製作したらいいでしょうか。 この製作例の、回路、プログラムのどのような点を変更したらいいでしょうか。 また、この単純な制御なら、マイコンを使わなくてもいいのではないか?という気もしています。 アドバイスをお願いします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • ymmasayan
  • ベストアンサー率30% (2593/8599)
回答No.2

No.1です。 お考えはわかりました。 制御でめしを食っていたものとして老婆心ながら。 > 光センサが反応している間は太陽電池パネルが太陽光に正対 > モータの回転は東から西へ向けるための片方向のみで構いません 万が一、行き過ぎが起こった場合制御不能になる危険性があります。西端でストップ。 精度以前に、このような設計は危険だと考えます。 極端な例ですが鳥が横切ったとか曇になったとか。

kaicho41
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 そこまで厳密に状況を想定していただけるとは…。 参考にさせていただきます。 追って他の件でも質問を投稿すると思いますのでよろしくお願いします。

その他の回答 (2)

  • kringon
  • ベストアンサー率55% (29/52)
回答No.3

すみません。質問とはちょっと違う角度からの発言ですが。 光センサーを全周(3 or 4bitの分解能で十分?)に配置して、定点(例えば10分間隔)で各光センサーのデータを評価し、ピーク感度方向へ太陽電池パネルを向けるという方法なんかどうでしょうか? これだとロジックICだけでできそうです。 ※参考資料を見ると、取得データの記憶、予測と決定などマイコンを使わないと結構面倒なことになりそうな...?

kaicho41
質問者

お礼

回答ありがとうございます。 はじめは、光センサとロジックIC、リレーによる簡単な回路で制御するつもりでしたが、マイコンを使ったほうがよさそうですね。

  • ymmasayan
  • ベストアンサー率30% (2593/8599)
回答No.1

一部だけですが。 > 光センサの反応がない間はモータを回転させ、反応があったら停止 これでは自動追尾になりません。 一度太陽を捉えるとその場所で止まってしまいます。 参考文献では2個のセンサーの出力が同じになるように制御しています。 こうすれば常に太陽についていきます。(自動追尾)

kaicho41
質問者

補足

回答ありがとうございます。 わかりにくくて申し訳ありません。 製作しようとしている装置のイメージとして、太陽電池と同じ方向に光センサを設置し、センサに真正面以外から太陽光が入らないように黒色の遮光板を設置します。 これで、光センサが反応している間は太陽電池パネルが太陽光に正対しているということになりますよね。このことを制御に使おうと考えております。 モータの回転は東から西へ向けるための片方向のみで構いません。 でも、この参考文献のとおりに製作したほうが、精度は高くなるかもしれませんね。。。

関連するQ&A

  • 太陽光追従装置の回路について2

    太陽光追従装置の製作をしようとしている者です。もう1つ質問があります。 ↓のサイトを参考に作ろうとしているのですが、回路図において、2~5ピンに入力されているのは、カドミウムセルの抵抗値にVccをかけることで発生した電流だと理解してよろしいでしょうか。 私は製作にあたり、カドミウムセルではなくフォトダイオード(S1787)を使用しようと思っているのですが、この場合、このVccの入力は必要ですか?(フォトダイオードが、受光することで電流が発生するため?) また、必要な場合、間に挟む抵抗の値は1kΩで適切でしょうか。 カドミウムセルをフォトダイオードに代えることで発生する、回路の変更点が知りたいです。 よろしくお願いします。 http://www.edu.city.akita.akita.jp/~iws-c/software/himawari.html

  • モータ制御回路 設計用ツール

    これまでモータを製作していましたが、今度、はじめてモータ制御回路を設計することになりました。 お勧めの初心者向けの設計ツールがあったら教えてください。

  • 昇降装置設計

    はじめての投稿です。宜しくお願い致します。 このたび社内で昇降装置を製作する事になりました。 現在社内に有る昇降装置はスクリュジャッキをギアードモーターで駆動し、インバータで速度制御をしているものです。 現在の速度はmax300mm/minでminは20mm/min程度で使用することも有ります。上下両方向で速度制御します。(ボリュームにより) 速度は範囲内の制御ができればシビアな調整は不要です。 ただ今回の装置はmin速度はそのままにmax1500mm/minを要求されております。 荷重は約200?で昇降ストロークは500mmです。 装置としては押し上げ方式にしたいです。速度制御は戻り方向を制御します。 私なりにはエアハイドロでどうかと思ったのですが、エアハイドロを使用した経験が少なく低速側の速度制御や落下防止などに不安があります。 エアハイドロに詳しい方のご意見やその他適当な方法がございまいしたらアドバイス頂きたく思います。

  • 昇降装置の制御系について、、、

     簡易昇降装置をつくろうと思っています。  UPS/W を押している間、DOWNS/w へは電源がいかないようにするためにはどういった回路にするのがいいでしょうか?  トランジスタ等を使う電子回路でも制御リレーでも構いません。  モーターはDC12Vの2線式で、スイッチは押した間だけ作動するPUSH式のものです。 よろしくお願いします。

  • アナログ回路の自作をしているのですが…

    画像のような回路を作ろうと思っています。 パイロットランプが回路中にありますが、それは直流モーターだと考えてください。(ソフトにモーターの記号が無かった) 用途は、ソーラーパネル等を常に光源の方向に向けるために、二つのCDSで明るさを感知し、モーターの正転と逆転をアナログ的に切り替える為の回路(を組んだつもり)です。 規模としてはそこまで大きいものではなく、教材用の太陽電池を搭載し、マブチモーターを乾電池で動かす程度のものと考えています。抵抗値や部品などは後で決めるつもりです。 このような質問を以前にもして、そのときの回答に参考にして回路を考え直しました。 この回路で、ある一定は動作するのでしょうか?(自作ですし、精度はそこまで問いません) 回答お願いします。

  • アナログ回路の自作で困っているのですが…

    画像のような回路を作ろうと思っています。 パイロットランプが回路中にありますが、それは直流モーターだと考えてください。(ソフトにモーターの記号が無かった) 用途は、ソーラーパネル等を常に光源の方向に向けるために、二つのCDSで明るさを感知し、モーターの正転と逆転をアナログ的に切り替える為の回路(を組んだつもり)です。 規模としてはそこまで大きいものではなく、教材用の太陽電池を搭載し、マブチモーターを乾電池で動かす程度のものと考えています。抵抗値や部品などは後で決めるつもりです。 ですが、画像の通り、これはショート回路です。連日考えたのですが、ショートを回避する方法が思いつきません。 できればアナログ回路で、これを避ける方法や部品などを教えてください。

  • モーターに繋いだ入力回路のノイズ対策について

    モータがONしたことを検知してLEDを点灯させたいと思っています。 そこでモーターの線をマイコンに入力してLEDの制御しています。 ほぼ問題無く動くのですが、モーターをONにしていない状態でもたまに反応してLEDが点灯してしまいます。 そこでモーターからのノイズを疑ったのですが、オシロで波形を見るとモーターのOFF時に、電圧がマイナスになることがあります。 まずはそこを対策したいのですが、このような場合はフォトカプラを用いるのが良いのでしょうか? 現在は画像のようにトランジスタで受けて入力しています。 この入力線にGNDから入力線に向けた方向でダイオードを入れるのとどちらが良いでしょうか? またモーターのONOFFを検知するのにもっとよい回路がありましたら教えてください。よろしくお願いします。

  • DCモータの負荷を加えた時のロック状態の解決方法

    私は現在倒立振子の制御システムの構築を行っています。 今はDCサーボモータのトルク制御のドライバー回路と装置の製作を行っています。 制御法はレール上の台車の上に振子をおき、台車をワイヤーを介して左右に動かし制御しようとするものです(リフトの要領)。 DCサーボモータは24V49Wのものを使っています。 電源は持ち合わせの12V17AのATX電源と18V6Aの安定化電源の2台です。 トルク制御なのでオペアンプとパワートランジスタを使った定電流回路を構成しました。 またコンプリメンタリ・シンメトリ回路で正逆転も組み込みました。 ドライバー回路もできたのでモータに接続したところ、無負荷状態では正逆転も電流制御もできたのですが、実験装置に組み込み、ワイヤーを張り、動かしてみたところモータは完全に動かず。 しかし、上記のATX電源に直接接続したところ、ものすごい勢いで動きました。 これはドライバー回路か電源に何か問題があるのでしょうか。 ちなみにモータの周辺の回路は電源→パワートランジスタ(エミッタ接地)→モータ→抵抗→GNDの直列接続です。 オペアンプは入力信号を増幅しパワートランジスタにベース接続しています。 回答よろしくお願いします。

  • 太陽電池とeneloopで安定電源回路

    電子回路の勉強中の者です。 初歩的な質問かもしれませんがお願い致します。 太陽電池とeneloopを使って、マイコンの電源維持を行う回路の製作を考えています。 下図のようなブロック図を作成しました。 ・太陽電池からの電力を5Vでマイコンに供給する。 ・余った電力はeneloopに充電する。eneloopが満充電の場合は可変抵抗から放熱する。 ・電力が足らない場合はマイコンでSW1をONにして、eneloopから給電する。 充電制御はNIMH専用の充電ICを用いて充電電流、充電電圧の管理を行う予定です。 発電電力とバッテリー容量は問題ないとします。 質問ですが、 (1)下の回路で問題なく動作するか (2)SW1をONにするだけで必要な電力が供給できるか (3)余剰電力の放熱方法と位置 以上です。他にも問題があればご指摘をお願いします。 回答を宜しくお願い致します。

  • モーターのPWM制御

    現在、電気スクーターを製作しており、36V耐圧モーターを可変抵抗によって制御をしようと考えています。 電源には、車に積むような12Vバッテリーを利用しています。 初めはバッテリー1個12Vを電源にして、12V耐圧のPWM制御回路をNE555で製作し、可変でモーター制御をする事には成功しました。 今回は、バッテリー2個直列24Vを電源にして、それを可変でモーター制御したいと思ったのですが、方法がわかりませんでした。 どのような回路を組めば良いのでしょうか。 アドバイスよろしくお願いします。