秋月ファンクラブ掲示板
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Re^7: ソーラーバッテリー切替機
＞どちらかのバッテリーが13ボルト以上になればインバーターオンになりバッテリー1.2どちらかのバッテリーが11ボルト以下になればインバーターオフになる
一方が13V以上で他方が11V以下のときはどうするのですか。添付図のような電圧変化にのとき、インバータのON/OFFはどうするのかを書いて返信してください。
実際にはありえない電圧変化かもしれませんが、想定外の状態になったときでも誤動作しないようにするには、いろいろな状況下での動作を決めておく必要があります。
Re^5: ソーラーバッテリー切替機
リモートポートをトランジスタで制御する方法は分かりました（添付図）。
2つのバッテリが、逆流防止ダイオードを介して1つのインバータに接続している場合、どういう条件のとき（2つのバッテリ電圧の関係がどういう大小関係のとき）にインバータをOFFまたはONにするのですか？
Re^3: ソーラーバッテリー切替機
＞遮断スイッチのリレーの代わりにトランジスタを使い
インバーターのリモートポートがどういうものか分かりませんがが、インバータの動作を止めてもいいのならリレーをなくすことができます。
添付図のような特性の監視回路は作れます。
Re^3: ソーラーバッテリー切替機
＞バッテリー切り替えを自動的に切り替える事は可能でしょうか？
可能です。添付図は(1)の回路でバッテリ電圧が変わったときの出力電圧の変化を回路シミュレーションで見た結果です。こういう感じで切り替わります。
バッテリ電圧の差が0.3V以上あると、電圧の高いほうのバッテリに切替わります。電圧差が0.3Vより小さいときは両方のバッテリから電流が流れます。逆流防止ダイオードの電圧降下が0.5Vくらいあります（負荷電流が20Aのとき）。
負荷電流が最大20Aと大きいので、逆流防止ダイオードは順方向電圧が小さいショットキーバリア型のMBR3045
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-14030/
を選んでいますが、それでも20Aの電流を流したときの発熱量が12Wになるので5cm角程度のヒートシンクが必要です。MBR3045はヒートシンクが取り付けられるパッケージ構造になっています。
＞切り替わる電圧をボリューム等で設定して、設定した電圧をパネルメーターやデジタル電圧計等で確認出来て、ロータリースイッチ等でインバーター入力電圧と切り替え設定電圧表示切り替え等は
できます。
＞バッテリー２に切り替わり中にバッテリー1が13ボルトまで回復すればまたバッテリー1に切り替わる
(1)と(2)の回路では、2つのバッテリ電圧の差が0.3V以上あったときに切替わるようになります。電圧の値そのもので切り替わるわけではありません。
＞制御回路用に別に電源必要でしょうか?
今のところ、切替えるバッテリを電源にするつもりです。リレーの消費電流が185mAと大きいので、別バッテリとしてもかなりのバッテリ容量が必要です。監視回路は電源電圧が5Vくらいまで下がっても動作します。
(2)の回路で使うリレー
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-06696/
は、バッテリ電圧が最低電圧（10.8V）を下回ったときに、バッテリを切り離してそれ以上放電させないようにするためのものですが、リレーをONにしている間（バッテリをインバータにつないでいる間）はリレーの動作電流（185mA）が大きく、リレーの接点抵抗（0.05Ω）による電圧降下が20A*0.05Ω=1Vくらいあるので、できればリレーを入れたくないです。リレーを入れない場合、バッテリ電圧が低下してもバッテリを切り離さず、LEDの点滅だけを行うことになるので、点滅に気づかずに放置するとバッテリが消耗します。
Re: ソーラーバッテリー切替機
切替えるだけなら添付図の(1)の方法でできます。しかしこの方法だとバッテリが消耗してインバータが動かなくなるまで気づきません。
(2)のようにバッテリ電圧を監視する回路をつけて、バッテリ電圧がある電圧以下になったら、そのバッテリを切り離して（それ以上消耗しないようにする）、それを気づかせるためにLEDを点滅させるようにする方法が考えられます。遮断スイッチはリレーなどを使います。
電圧監視回路の電源は、監視するバッテリから取ります。バッテリ電圧が低下するとリレーをOFFにするので、電圧監視回路の消費電流はかなり下がりますが、LED点滅用の電流は必要なので、点滅に気づかずに放置すると、やがて「バッテリ電圧＜監視回路の最低動作電圧」となってLEDが消灯してしまいます。
LEDが点滅しているうちにバッテリを交換すれば（バッテリを取り外すとLEDは消灯する）再び電圧監視回路が働き始めます。
2個のバッテリが両方消耗すればインバータに電圧が印加されなくなります。
こんな感じでいいのなら電圧監視回路を紹介します。バッテリからインバータに流れる最大電流はどれくらいですか？その値によってリレーを選ぶ必要があります。監視回路の消費電流はリレーのコイル電流＋数mAくらいになります。
Re^57: 電池交換無しにLED
結果から書きます。失敗終了となりました。
致命的なのは、ヒビが入ってしまったことです。これでは水漏れするのでお湯に入れられません。
第二に、樹脂が見こみの倍量入ってしまいました。削って仕上げるので肉厚にしたからでもありますが、部品面の凸凹部分を小さく見積もりすぎたようです。ずっしり重くて、これでは水に浮きません。
ヒビの無い側を50℃のお湯につけてみましたが、何分待ってもスタートしません。真横から見るとセンサーは表面から2mmくらい奥です。
このあとまわりを耐水ペーパーとコンパウンドで仕上げる予定でしたが、ここで撃沈です。
樹脂を初めて使ったので、そのことについて以下覚え書きとします。
樹脂の選定
趣味工芸で使われるレジンは「エポキシレジン」と「UV硬化レジン」ですが、エポキシは先述の40℃超えると柔らかくなってしまう点で却下。UV硬化レジンはUVのLEDの光が届かないと硬化しないので厚い造形には使えないことがわかりました。
そこで、一般的な意味での他のレジンを検討し、「不飽和ポリエステル樹脂」
https://www.amazon.co.jp/dp/B01N7BG4T5/ref=psdc_2189380051_t1_B01M7ZTONB
にしました。使い勝手良く硬化後の質感もよかったのですが、硬化時に収縮するので、型をがっちり作ったせいでヒビが入ったと思われます。硬化完了後はお湯につけても融けたり軟化したりはありませんでした。
型材の選定
シリコーンで型を起こすのが一般的なようですが、ただの箱形を作るのに型用の型(雄型雌型)を作って流し込むのは手間もコストもかかりすぎなのでプラスチック板で箱を作ることにしました。材質によって融けたり変質したりしないものをと検討して、結局ポリプロピレンにしました。100均の0.75mm厚のシートを使い、ビーカーやかき混ぜ棒もすべてポリプロピレンにしました。
シートを各面ごとに切りテープで貼り合せて箱形にしました。直角が崩れないようにＬ形の枠で囲んだのが敗因でした。むしろ縮んだ分へこんでくれればヒビは入らなかったと思います。
仕上がり
注型はあわてずゆっくりでだいじょうぶ。１時間ほどである程度硬化、一晩たつとカチカチになっていました。型材が平滑だったので表面もツルツルに仕上がり、形の修正が不要なら磨き工程は無くてもいいくらいです。今回の計画ではこのあと耐水ペーパーで研いで平面出しをしてコンパウンドで磨く予定でした。
比重は不明ですがズッシリ感があって、クリスタルガラスの灰皿みたいです。
というわけで、レジン封入で外部温度がセンサーに伝わるのは困難なことがわかり、また、浮かぶためには空洞をもっと大きく取ってレジン層を薄くしてかなり大きな形(レンガくらい？)にしなければならなそうなことが明らかになったので、このネタは残念ながらこれにて終了としたいと思います。
inara1さん、回路設計と動作チェックにご指導といつものようにお世話になりました。ありがとうございます。
「レジンで封入」ネタ自体は手ごたえがあり、別な迫り方でまた挑戦したいと思います。
空気室の壁材について追記します。
２枚の基板に挟まれた空間を囲って空気室にするのに、薄い塩ビミラー板は融けたりしないことが確かめられたのでそれを使いました。以前万華鏡を作ったときの残りが役に立ちました。接合部はエポキシ接着剤で隙間なく貼りました。
Re^56: 電池交換無しにLED
動作するものが形になりました。
LEDは当初円形に配置するプランで、「はさみで切れる薄い基板」を指輪のように丸めることを考えたりしていたのですが、結局省スペースで直線に並べました。穴２列幅の細い基板片に１ピッチに収まる幅のLEDを並べました。高さをおさえるために、リードが左右に出たタイプのLEDです。手持ちの中で小電流高輝度のものを選んで、10番目だけ青色にして他の9個は緑色です。
三端子レギュレータより前の部分（送電部を含む）は充電池基板に置くことにして、回路基板は一部変更し２号機を作りました。
時間を決めるCは4.7μFにしました。これで470秒です。
テストスイッチでもハンダこてで温めてもスタートします。
さて、これを浮かせなければなりません。
２枚の基板の間をバラストタンクにする考えで、発泡スチロールをサンドイッチすることも考えたのですが、レジンの溶剤で融けるかもしれないことと空中配線を収める工作がしにくそうなことから、ここの四方を薄い壁で包んで中を空洞にすることにしました。壁はレジンに融けない材料を見つくろいます。レジンの粘性が低くてもランドの穴から流入しないよう、全てのランドにハンダを盛りました。ずっと以前inara1さんご紹介のラーメンタイマ氏がこの流儀でしたね。
浮力の見当です。
あまり厚くない寸法にレジンでくるむと8cm×5.5cm×6cmの直方体で体積は264ccになります。回路基板全体で106gあり、使用するレジンはざっくり見積もって8cm×5.5cm×1.5cmで66cc、比重1とすると66gです。
264ccで106+66=172gの物体ですからおよそ2/3が没して浮く。ずいぶんごろんとしているので、２枚の間隔はもう1cm狭めても大丈夫。
と、こういう計算でいいですよね。
やり直しがきかないので不安です。