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簡易バッテリー充電器の製作

 簡単なバッテリー充電器を作ってみました。といっても背景は少しややこしいのでまずは解説から始めます。

 自作したグリッドタイインバーターは快調に動いていますが、GTIだけだと電気の蓄えが無いので不意の停電などがあった場合に困ります。(グリッドタイインバーターのカテゴリーの記事はこちら)

 まあ、3.11のようなことが二度とあっては困るのですが、備えあれば憂い無しです。それにせっかく太陽光発電パネルがあるのだから、独立型太陽光発電の機能を持たせておくのは悪くはありません。

 ということで、GTIにバッテリーを併設することにします。

 バッテリー充電器は秋月のCM04-2.1が余っていますがこれは以下の理由で使えません。
1)PWM制御なのでパネル電圧に大きなリップルが発生し、これがGTIのMPPTと干渉して誤動作の原因になりかなねない。
2)制御素子がマイナス側に入っているので、バッテリーのマイナス端子を接地できない。

 ということで新たに自作することにしました。バッテリー充電器と言っても非常用の電力確保のためにフローティング充電だけできればいいので、簡単な回路ですませることが出来ます。

▼回路図
簡易バッテリー充電器回路図

▼元の回路図
TIのデーターシートより抜粋
 TIのLM317のデーターシート(http://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/lm117.pdf)に出てくる回路をそのままいただきました。

▼特性図
特性
 充電特性は上のグラフのようになるはずです。VR1で設定した電圧に達すると電流はゼロ。バッテリーの電圧が低い場合は電圧の差をZoutで割った分だけ電流が流れます。例えばバッテリーの電圧が設定値より1V低ければ、1V/11Ω=91mAで充電されることになります。使っているのは8Ahという小さなバッテリーなのでこれくらいで充電しておけば大丈夫だと思います。

▼基板
外観
 普通の動作ならヒートシンクは不要ですが、大きな電流を流して充電する場合の用心にヒートシンクを付けました。単に余っていたのを付けた、という噂もあります・・汗;

▼使用状態
使用中
 バッテリーに合うファストン端子が見つからないのでミノ虫クリップで接続。ヒューズ入れてケースに収めたいところですが、とりあえず暫定でこの状態で運転中です。

 これでGTIと共存できるバッテリー充電器の完成です。小さなバッテリーですが、12V/8Ahの容量は単三電池なら30本くらいの能力に相当するので、いざという時は頼りになるはずです。

◆あとがき
 とりあえず問題なく動いていますがちょっとだけ難点があります。それは、GTIの運転状況によってはパネル電圧が15Vくらいに低下する場合です。そうなるとLM317(+SBD)の電位差が充分確保できなくなって充電が止まってしまいます。まあそんなに電圧が下がるのはパネルの温度が上がった場合で、一日中そんな状態になることは無いので実害は無いのですが、ちょっと残念な点です。
 この問題はLDOタイプのレギュレーターに交換すれば解決できそうなので、時間があったらやってみたいと思います。
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tag : グリッドタイインバーター 独立型 フローティング充電

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No title

>LDOタイプのレギュレーターに交換すれば解決できそう

電位差の少ない場合のシールドバッテリー充電のしかた気になります。楽しみしています。

No title

はい、部品箱にLDOのレギュレータがあったはずなので、いつかは試してみたいと思います。
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