こんにちはゲストさん。会員登録(無料)して質問・回答してみよう!

-広告-

解決済みの質問

太陽電池・コンデンサー おすすめ

日中に太陽電池を使ってコンデンサーを充電しようと思っています。
その場合、太陽電池とコンデンサーの組み合わせは、どれとどれがいいですか?
充電にかかる時間は日中にできるくらいでいいです。
・コンデンサーの出力電圧は3Vくらいでなるべく容量大
・用途はLEDの点灯
・太陽電池は1000円くらい
これにあったものがありましたら、お願いします。

投稿日時 - 2015-03-03 13:26:50

QNo.8928344

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

電気二重層コンデンサは,コスト的に無理です.

1.(電気二重層)コンデンサは充放電電圧が指数関数的に変化する.
  E[V]まで充電された,容量C[F]のコンデンサを抵抗R[Ω]を通じて放電すると
  端子電圧Vは時間tとともに減少し,V=E・exp(-t/(RC)) という式に
  したがって減少します.
  
  LEDは過大な電流を流すと発熱で焼き切れます.
  そこで,よく使われる簡単な方法は抵抗で電流制限をすることです.
  LEDの点灯時の電圧を3Vとして,コンデンサの初期電圧を5Vとして,
  LEDと200Ωの抵抗を直列につないで,初期電流を10mAとします.
  (これは常夜灯程度の明るさ)
  それで,1時間後のコンデンサの電圧が4V(LED電流は5mA)になるような
  コンデンサの容量を前の式から求めてみると,約60[F]になります.
  秋月電子通商の,例えば,5[F],5.4V,\600の電気二重層コンデンサでは
  12個並列にして60[F]ということになります.
  
  一方,ニッケル水素等の充電電池では,ある程度以上充電されていれば
  端子電圧はほぼ一定(1.2V)ですから,通常の負荷では一定電流が流れます.
  だから,電池の容量は,AH(1Aの電流を1時間流せる容量)で表わします.
  例えば,単3のニッケル水素充電池は1.2V,1500mAH程度はあります.
  これを4本直列につないで180[Ω]の抵抗で3VのLEDに電流を流せば
  10mA流れるので,150時間も同じ明るさが持続できることになります.
  
2.電気二重層コンデンサは過電圧に弱い.
  初期電圧を例えば5Vにするには,これより高電圧の起電力のパネルが
  必要で,かつ起電力は日照量で大きく変動するので,
  電気二重層コンデンサの耐圧はもっと高いものが必要です.
  耐電圧の高い,大容量の電気二重層コンデンサはかなり高価です.
  また,前に述べた,放電電流が時間ともに低下することも問題です.

結局,電気二重層コンデンサでは充放電制御回路が必須になります.  

一方,充電電池の場合は,1000円程度のソーラーパネルなら,
起電力がしれてますので,逆流防止ダイオードのみの充電でも
致命的な過充電には至らないでしょう.
また,百均の充電電池もなかなかの性能ですから,
ダメになったら買換えれば良いのですから・・・

なお,鉛蓄電池を使うとさらに実用的になるでしょう.
秋月電子で調べると
太陽電池モジュール(6V,2W)\950
太陽電池充放電コントローラ(6V3A)\1,280,
完全密封型鉛蓄電池(6V4Ah)WP4-6 \700
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05358/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08921/
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gB-00036/

この組み合わせなら,毎日の発電量が2W×4時間=8WH相当あれば,
0.5Wの常夜灯を12時間点灯しても2WH余る理屈です.
鉛蓄電池はディープサイクル(完全充電と完全放電)を繰り返すと
劣化しますが,2WH余裕があれば損失を含めても十分な充電状態を
保てると思います.

投稿日時 - 2015-03-10 04:37:45

お礼

詳しくありがとうございます。少し考えさせていただきますね。

投稿日時 - 2015-03-14 18:26:07

このQ&Aは役に立ちましたか?

0人が「このQ&Aが役に立った」と投票しています

-広告-
-広告-

回答(2)

ANo.1

普通のコンデンサでは容量不足でしょうから、自ずと電気二重層コンデンサの選択となるでしょう。これでも点灯時間は長いとは言えませんよ。なので、太陽電池の性能とLEDの消費電流(電力)と点灯時間からの試算が必要です。場合によっては、効率化の観点から電源回路(LEDドライバ)も必要になる可能性もあります。
http://akizukidenshi.com/catalog/c/csolarbat
http://akizukidenshi.com/catalog/c/ccap2

投稿日時 - 2015-03-03 13:39:35

お礼

ありがとうございます。電気二重層コンデンサにします。

投稿日時 - 2015-03-03 15:18:41

-広告-
-広告-
-広告-

あなたにオススメの質問

-広告-
-広告-