Soler/ソーラー玄関灯

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改良を重ねてきたが・・・

我が家の玄関灯は、もともとは据え付けのAC100V電灯でしたが、3.11以来配線を外し省エネの目標としてずっと趣味の改造し続けています。

1号機は著書「PSoCに目覚める本(CQ出版社)」中の記事です。その後MPPT回路を組んだりしました。当時は最少の電池でどこまで明るく持たせるか?みたいなものを追求していましたが、ちょっと凝り過ぎた回路も多く思うほど効果がでなかったり、使ったNiMH電池の性能で1~2年ぐらいが変え時のような状態がつづき、しばらく無灯にしていました。

下の画像は、当時の1号機のものです。これはこれで結構凝った造りで、PSoC1のSMPで電池一本から自身の駆動電圧を発生し、さらに昇圧回路で白色LED数個を直列定電流駆動させる、といったことをやっています。PSoC1は面白いICですね。

ソーラーパネルとパワコンを買い置きしておいた

その後、LEDの輝度も徐々に上がり、100mAも流せば小型電球と同等ぐらいになっています。秋月で買い置きしておいた部材、

  • ソーラーパネル SY-M3W 3Wタイプ
  • 太陽電池充放電コントローラー CMP-03
  • 鉛蓄電池 WP4.5-6

をそろそろ使うことにします。かなりオーバースペックです。効率より手軽さです。

CMP03はフロート充電方式

フロート充電といっても漠然としていますが、CMP03を実際に確認したところ、+側共通の回路でした。

CMP03の仕様では太陽電池7.4V以上で充電開始、バッテリ5.4V以下で出力停止(これが本当なら電池低下を気にせず重宝!→もっと低下すると誤動作するもの結構多し)、なので、近い電圧範囲で動作するようにレベルシフト回路を構成。

太陽電池の定格領域では、出力の0Vレベルを下回るのでバイアスをかけてプラス側に引っ張りました。スイッチング回路を何もつかわない簡単な回路です。

いつものことですが、太陽電池の出力でON/OFFするように閾レベルとヒステリシス幅を決めるのが少々面倒でした。下手をすると点灯した自分の光量で消灯して発振することも数知れず。こればかりは試行錯誤が必要です。

LTSpiceでも一応確認

ブレッドボードで確認後、これまた秋月のブレッドボード互換基板に配線し太陽電池裏側に取り付け。

LEDには120mA程度流して、いわゆる「直下で読書できる」明るさにはなった。明るすぎるのも問題なので丁度良い。電池が4.6Ahなので曇りで充電不十分でも数日カバーできそうです。

太陽電池といい蓄電池といいかなりオーバースペックですが、思いつきの回路をサクッと組んでメンテナンス気にせず使えるかな?

さて、天候の影響を受けない良い場所を探さなくては・・・

追記2020/01/28 オーバースペックと書いてはみたが

バッテリーや回路の防水対策がまだ不完全なため、ソーラーパネルも含めて建物の壁面際に置いてある。日照は晴天でも数時間。設置してから、ただでさえ冬季の日照時間が少ないのに、ずっと雨~曇りで昨日(1/27)に至っては雪(/・ω・)/。

もともとバッテリーに溜まっていた分を使い果たし、今日は一日かなりの曇天で、だいたい2時間ぐらいの点灯だった。

以上