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曇でもソーラーパネルでエアーポンプを動かしたい

veryyoungの回答

  • veryyoung
  • ベストアンサー率75% (65/86)
回答No.8

回答者#4です。そこでは回路に限定しましたが、今回は大局的な意見です。 1.太陽電池の特性把握の必要性 http://okwave.jp/qa/q6783234.html の件では、「曇っていても、ソーラーパネルの電圧は無負荷で18Vくらい・・・」という情報に刺激されました。光量が少なくても、負荷を取らなければ電圧は大して低くないという事で、機能設計のポイントが、ハッキリ解りました。まさに、 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E9%9B%BB%E6%B1%A0 の等価回路のダイオードと電流源の様相です。あなたの太陽電池の曇り時、開放電圧(無負荷電圧)はいくらなのでしょうか。相似でしょうか。 1.5Vモータの運転法は唯一ではありませんよ。電気二重層コンデンサを併用した間欠運転モードの可能性は検討されましたか。以前の質問文中に出てくる「キックスターター」 http://zero-power.net/auction/s224921804.html は「当該質問者の短時間の起動トルクを与えたい」というニュアンスとは、少し動作が違うことに、お気づきでしょうか。太陽電池に並列に繋ぐ容量を数Fまで大きくすれば、連続回転させる電力が太陽電池から得られなくとも、間欠的に数秒は動作させられる理屈です(運転デューティは光量依存になる)。 2.制御回路 モータと太陽電池の特性が明確にならなければ、また運転モードを決めなければ、適正なVon、Voff が決まりません。電気二重層コンデンサの併用が意味をなせば、Voff を高く設定する事も可能です。一方で、あくまでもモーターの連続回転がご希望ならば、Voff: 1.5 Vという設定は奇異に思えます。そのため、#4添付図では、独断でVoff: 0.8V 設定さえもを想定しています。これが複雑化の原因になっています。例えばVoff: 1.2 Vならば何の苦労も無いでしょう。 また複数のセルをお持ちとの事ですが、制御回路だけ別の小容量セルで駆動するとか、それを動力用セルにスタックするとかして3Vもあれば、制御回路は自由自在、シンプルになります。 3.#4の回路について 必要機能を左から右へ単純接続してあるだけです。唯一 Q2、Q3は帰還回路を構成してますが、サイリスタ http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%83%AA%E3%82%B9%E3%82%BF のトランジスタ2石による等価回路は良く知られています。#4添付図のトランジスタはLT-SPICEに標準で用意されているものです。2SC1815、2SA1015など入手し易いものに置き換えれば良いでしょう。モータ駆動端は、hs001120さんご紹介の2SC3279-P が良いかもしれませんね。実験中に壊さないようやや大きなサイズを選ぶ手もあります。マルツパーツの2SC、2SDにに、hfeの大きい、そんな候補がいくつかありました。

oksolar
質問者

お礼

ご回答ありがとうございます。 欲を言えば、曇りの日に間欠運転も出来ればと思っています。(連続運転にこだわっているわけではありません。) 晴れた日に短時間の始動電流を流す回路は、曇りの日にはコンデンサの容量が大きければ間欠運転もできるのではと思っていました。 曇りの日の太陽電池の開放電圧は1.9Vでした。 Voff=1.5Vとういうのは少しでも電圧が高いほうが制御回路の実現の可能性が高いのではと思っただけで、これもこだわっているわけではありません。Voff=1.2Vでは回路がもっと簡単になるのでしたらお教えいただけませんでしょうか。 ソーラーパネルは1Vのものを2枚直列につないでいるものもあるので、それぞれを2Vのものにつなぎ、3Vにすることも可能ですが、直列にすると電流容量の小さいソーラーパネル制限されていたので、2Vのほうが良いのではと思っています。大変厚かましいのですが、3Vの回路も示していただければいろいろ試してみたいと思います。 Q2,Q3はサイリスタと同じだったんですね。大変勉強になりました。ありがとうございます。トランジスタの型名についてもご教授ありがとうございました。 知識がないのに欲張ってばかり申し訳ありません。よろしくお願いいたします。

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