## レッスン10：ソーラートラッキングキットの充電原理

**(1) ソーラーおよびUSB充電モジュール：**

![](../media/35ee9ecf293719fbe6b09fa7d79673db.png)

このモジュールは充放電チップを内蔵しており、PH2.0MMインターフェースを通じて外部の充電式バッテリーおよびソーラーパネルと接続できます。

このキットでは、18650バッテリー1本を収納できるバッテリーボックスを提供しているため、充電式18650バッテリーはご自身でご用意ください。

モジュールにはMicro USBポートがあり、パソコンを使ってMicro USBポート経由で18650バッテリーを充電できます。

さらに、バッテリーの電圧を6.6Vに昇圧できるブーストモジュールが搭載されています。モジュール上のDIPスイッチは6.6VのOUTPUTスイッチです。このモジュールのGピンとVピンは6.6Vを出力でき、Sピンは抵抗で1/2に分圧されたバッテリー電圧を読み取れます。

**パラメータ：**

| 充電インターフェース                             | ソーラーパネル用Micro USB HP2.0MMインターフェース |
|------------------------------------------------|---------------------------------------------|
| ソーラーパネルインターフェースの入力電圧         | 4.4-6V                                      |
| バッテリーの定電圧充電値                         | 4.15-4.24V                                  |
| 最大充電電流                                     | 800mA                                       |
| 出力インターフェース                             | 3 P 2.54mm 曲げピン                         |
| 入力電圧                                         | 6.6V                                        |
| 最大出力電流                                     | 1A                                          |
| 外部バッテリー                                   | 18650バッテリー                             |
| 環境属性                                         | ROHS                                        |

**回路図**

![](../media/de5fe1122f8eac68785a2894a8312194.png)

**特徴**

![](../media/aff5ac4262adb20b7af065a4599f8b91.png)


![](../media/8cc32ae4cc95d353f08354f4746ee047.jpeg)

**(2) PETソーラーパネル**

![](../media/9634ce5e4e9d603a21f5e83caafbd6f4.jpeg)

ソーラーパネルの出力性能に影響を与える主な要因は以下の通りです：

(1) 負荷インピーダンス

(2) 日光の強さ

(3) 温度

(4) 照射角度および照射面積

マルチメーターを使ってソーラーパネルの出力電流を測定できます。マルチメーターを直流電流レベルかつ大きなレンジに設定し、赤ペンをソーラーパネルの正極、黒ペンを負極に接続して測定してください。

ソーラーパネルは電気を蓄えられますか？

いいえ、一般的にバッテリーと組み合わせて電気を蓄える必要があります。

曇りの日にソーラーパネルは発電できますか？

いいえ、曇りの日のソーラーパネルの発電量は非常に少ないです。この場合、電圧はありますが電流はほとんどありません。

室内照明下でソーラーパネルは発電できますか？

いいえ、室内照明下ではソーラーパネルは発電できません。

**(3) ソーラーパネルでバッテリーを充電する**

このキットには18650バッテリー1本に対応したバッテリーケースが付属しており、充電や電源として使用できる2つのインターフェースも備えています。

![](../media/0b1a78bcd390a4a21c6079f86dbb00ca.png)

18650バッテリーとバッテリーチャージャーはご自身でご用意ください。

購入時の参考パラメータ：

| 仕様                      |                                                           |
|---------------------------|-----------------------------------------------------------|
| サイズ                    | 18650                                                     |
| 正極端子：               | ![](../media/a073b35e565bb6f3c29ec114dc467e6b.png)上部付き |
| 容量                      | >2200mAh                                                 |
| 公称電圧                  | 3.7V                                                      |
| 最大電圧                  | 4.2V                                                      |
| 放電カットオフ電圧        | 2.5V                                                      |
| 充電可能                  | はい                                                       |
| おおよその寸法            | 18.5mm x 65.2mm                                           |

ソーラーパネルを充電モジュールと18650リチウムケースに接続することで、ソーラーパネルがバッテリーを充電します。

![](../media/901cdf76ced95e24e2dc2a43441bb76f.png)

ソーラーパネルはバッテリーではなく、電力貯蔵機能はありません。電気はバッテリーに蓄えられます。

太陽光がない環境、室内照明、冬の薄暗い光の下ではソーラーパネルの出力は弱いです。これらの光が持つエネルギーは非常に小さく、明るくても同様です。

**注意：**

ソーラーパネルはバッテリーを十分に充電するために長時間の直射日光が必要な場合があります。18650バッテリーは直射日光にさらさず、高温環境を避けてください。過熱による損傷を防ぐためです。

![](../media/741dcf23d13ba6e94e4910ac0baccf90.png)

**(4) スマートフォン充電モジュール**

スマートフォン充電モジュールは3.7Vのリチウムバッテリーブーストモジュールで、PH2.0端子およびUSBポートを通じて5V、1Aを出力できます。

パラメータ：

| 特性                  | 非絶縁昇圧モジュール（BOOST）                                                                    |
|-----------------------|------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 入力電圧              | 1-5V                                                                                           |
| 出力電圧              | 5±0.1V                                                                                        |
| 出力電流              | 定格1-1.5A（単セルリチウム電池入力）、最大1.5A（単セルリチウム電池入力）                         |
| 変換効率              | 最大96%                                                                                       |
| スイッチング周波数    | 500KHz                                                                                       |
| 動作温度              | 産業用グレード（-40°C～+85°C）                                                                |
| フルロード時の発熱    | 30°C                                                                                         |
| 待機電流              | 130uA                                                                                        |

スマートフォン充電モジュールのPH2.0端子はバッテリーケースに接続できます。

USBポートはAndroidスマートフォンに接続して充電可能です。

18650バッテリーの電力（電圧が3.2～4.2V）が十分でないとAndroidスマートフォンの充電はできません。充電中の表示があっても実際には充電されませんのでご注意ください。

![](../media/ac10bacad797ef9104c98f1c2735cea4.png)

**(5) ソーラートラッキングキットの充電原理**

1、Micro USBポートの最大充電電流は1A

2、ソーラーパネルの最大充電電流は80mA

3、USB Aポート（メス）の最大出力電圧：5V/1.5A（スマートフォン充電に使用可能）

![](../media/406f0b8202788f1214fddca0970bd688.png)

4、バッテリータイプ：トップ付き18650リチウムバッテリー、容量2200mAh以上推奨

**注意：**

1). スマートフォン充電モジュールの充電プロトコルはAndroidのみ対応し、iOSには対応していません。

2). ソーラーパネルはスマートフォンを直接充電できません。バッテリーに電気を蓄え、そのバッテリーがスマートフォンを充電します。

3). 18650バッテリーの電圧は3.2～4.2Vの範囲内である必要があります。バッテリー電圧が3.2V未満の場合、スマートフォンは充電中と表示しても実際には充電されません。

4). ソーラーパネルはバッテリーを十分に充電するために長時間の直射日光が必要な場合があります。18650バッテリーは直射日光にさらさず、高温環境を避けてください。過熱による損傷を防ぐためです。

5). 18650バッテリーを速く充電したい場合は、専用の18650充電器を使用してください。またはUSB 2.0 to Micro USBケーブルを使って充電モジュールをパソコンや電源に接続して充電してください。（USB 2.0 to Micro USBケーブルはキットに含まれていません）

6). これはあくまでシミュレーション実験であり、日常の電力需要を満たすものではありません。スマートフォンの通常の電源として使用しないでください。