デサルフェーターの実験をしていた時、コイルにどれだけ電流を流していいのかわからず手探りで条件出しをしていました。素性の確かなコイルを使えばよいのですが、インダクタンスしか表記しかないものもあり困ってしまいます。
空芯のコイルは電流に比例して磁場が強くなりますが、フェライトコアを使ったインダクタはコアに生じる磁束に上限があり、上限を超えるとインダクタンスが急激に減少し磁気飽和してしまいます。電流と磁場の変化を測定できれば磁気飽和の条件が出せそうです。磁場を検出する方法としてホール素子などがありますが、身近に使われている例としてスマートホンの電子コンパスなどがあります。
アプリストアで見ていると磁場測定アプリなどあるので、コイルの磁場の測定してみました。
磁石を使ってスマートホンの磁気センサの位置を探してみると、私が使っているAQUOS sense4は左上にセンサがあるようです。ダイナミックレンジをみるためにダイソーのネオジウム磁石を使ってみると0~3000μTに感度があるようでした。
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ソーラーパネルを使って12Vのバッテリーに充電するために、チャージコントローラーの実験をしてみました。制御は大まかにPWMとMPPTがあるようですが、簡単なPWM方式で制作してみます。
MPPT方式(太陽電池の最大動作点をトラッキング)
PWM方式(太陽電池の開放電圧の80%を維持)
購入したソーラーパネルは最大動作電圧が18Vなので、12Vのバッテリーにそのまま充電すると6V分はロスしてしまいます。DCDCコンバーターで電圧を落とし多くの電流を電池に送り込みたいと思います。DCDCコンバーターはデジットで100円で売っていたYDS-112/YDS312を使ってみました。
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中華ソーラーパネルを購入しました。20Wのソーラーパネルですが発電量当たりの単価が¥125/Wと、小型のわりにコストパフォーマンスが良かったです。仕様をコピペしましたが動作電圧/電流と開放電圧/短絡電流の表記が逆と思われます。
フレーム素材:アルミニウム 最大出力:20W 外形寸法:360mm × 450mm × 3mm
解放電圧:18V 最大出力動作電圧:22V 最大出力動作電流:1..17A 短絡電流:1.11A
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ルンバのバッテリーを分解してSub-CタイプのNiMHセルが手元にあります。スポット溶接してタブを付ければオリジナルバッテリーを作ることができるので調べてみました。Amazonなどでは、LIBとFETスイッチを使った溶接機が販売されていますが、Li-ion電池を瞬間でも短絡させるような使い方は電池の発火破裂につながりそうで手が出ません。WEBではコンデンサとFETを使ったスポット溶接機を自作されている方が多数いらっしゃったので制作してみました。
自作コンデンサスポット溶接機
スポット溶接機の製作(その5)
【DIY】電池タブ用のスポット溶接機の制作【組電池】
コンデンサ式スポット溶接機の開発、その顛末(後編)
■コンデンサ
先人の記録を見ていると放電の主コンデンサは数100mF程度必要なようです。大きなコンデンサはかなり高価なのでなかなか手が出なかったのですが、デジットの蔵出しで25V 10000uF@30円のチューブラ型電解コンデンサが販売されていたので80個ほど購入しました。
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自作コンデンサスポット溶接機
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■コンデンサ
先人の記録を見ていると放電の主コンデンサは数100mF程度必要なようです。大きなコンデンサはかなり高価なのでなかなか手が出なかったのですが、デジットの蔵出しで25V 10000uF@30円のチューブラ型電解コンデンサが販売されていたので80個ほど購入しました。
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ルンバを使用していますが、充電エラーでバッテリが使えなくなったため分解してみました。たぶん5年以上は使用しているのではないかと思います。バッテリはニッケル水素(NiMH)であり電圧14.4V、容量3000mAhとの表記でした。
分解時の写真を撮り忘れましたが、バッテリパックは熱収縮チューブでカバーされてサーミスタがセルに直付けされていました。タブを切り離してセルをばらばらにしてみたところどの電池もソルティングしておりとても使えるような状態には見えません。
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デサルフェーターの部品の定数の傾向もわかってきたので、自動車に常時接続できるように過放電防止回路を組み込んでみました。
基本的には以下ページで紹介されているツェナーダイオードとPNPトランジスタを使いました。
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デサルフェーターの実験をしたところ想像以上に効果があることが分かりました。
部品の定数を見直してパルスにどのような影響があるのか調べてみたいと思います。
V=-L*di/dtよりスイッチング速度が速いFETがパルスが大きくなると予想されます。人気記事
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