超小型飛行体研究所ブログ:電池関連

カテゴリ：電池関連

• ソーラーチャージャー　フィールドテスト
  [ 2012-04-25 11:19 ]
• 自作１セルリチウムポリマー電池用ソーラーチャージャー　長っ
  [ 2012-04-22 12:19 ]
• 太陽電池を利用したリポ充電器自作
  [ 2012-04-21 12:01 ]
• ＪＳＴコネクタをかしめる安価な工具
  [ 2011-06-18 11:18 ]
• ＥＯＳ　ＳＥＮＴＯＲＹ　電池チェッカー改造
  [ 2011-04-14 08:31 ]
• サヨナラ　Deans ウルトラプラグ
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• ＪＳＴコネクタ
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• 便利で不便
  [ 2007-06-21 22:44 ]
• 充電器のブルース
  [ 2007-06-18 20:23 ]
• リチウムポリマー電池　端子の半田付け
  [ 2007-03-20 23:56 ]

ソーラーチャージャー フィールドテスト

超寒がりな私が、「ようやく冬は終わったんだなあ」と実感できる暖かい天気
先日製作したソーラーリポ充電器をテストしてきました。

テスト結果はもうバッチリ！
晴天であれば１３０mahリチウムポリマー電池１１％残量を３０分で９９％に充電できる能力がある事が解りました。これならフィールドに持っていく電池を少なくして、休憩時間や飛ばしている間に十分再充電が可能です。
リポ充電していないときは内蔵のエネループ単三電池４本を充電できるようにしてあるため
たとえ曇天になってもエネループからの電力供給で上記と同じ充電時間で充電は可能です。
当然晴れていればエネループ電池を抜いても同じ充電時間で充電できるます
つまり内蔵のエネループを外して送信機の電源に転用することも可能な訳です。
もう少しコストを注ぎ込めばより効率の良い電力変換も得られそうですが
現状この性能で大満足です。作って良かったあ
そんな素晴らしい体験をした、その日の夜
なんと落雷で１５分近く区域停電を体験しました落雷停電は十数年ぶりですが
停電後速やかに去年より準備しておいた充電池による電力供給機材などのおかげで即時に照明を点けネットも継続して使えました。

偶然同じ日に重なった事象になにかの記（しるし）を感じる日になりました。

今後さらに自前電力確保に少しのめりこみそうです。
やはり　備えあれば憂い無し

自作１セルリチウムポリマー電池用ソーラーチャージャー 長っ

１セルリチウムポリマー電池用ソーラーチャージャー　長っ

略して１セルリポ太陽電池充電器　まだ長っ １セル用ソーラーチャージャー やっぱ長っ
ソーラーリポ充電器　ってところか？

１．５Ｗの太陽電池をE-flightやＰａｒｋｚｏｎｅの飛行機セットに付属してくる、１セル用充電器に載せてみました。
安直な組み合わせですが
ちょと昔の鏡餅 i MACにちょと似てる感じが気に入ってます。
さて実用になるかは、晴れた日にフィールドテストしてみないと解りませんが
うまく充電してくれると嬉しいニャア
追記
先程残量７０％の７０mAhリポを充電してみました。
空は一面曇り空の状態で、２時間ほど窓辺に置いておいたところ
７０％→９２％まで充電できていました。これなら十分実用になりそうな予感。
良く晴れた日に試すのが超楽しみ

充電回路を通さず、逆流防止ダイオードだけ入れて、小容量リポに太陽電池モジュール（１．１５Ｗ）直結もありかもしれません。

４月２４日早朝　快晴の中実験
７５％残量の７０リポがわずか１０分程度で満充電に　これは使えるー　ヒャッハー

太陽電池を利用したリポ充電器自作

太陽電池（ソーラーパネル）も随分安く高性能になってきました。
そこでエネループやリチウムポリマー電池の自作充電器をこさえようかと思い５Ｗの出力が取り出せるものをお試しで購入しました。ほぼＡ４サイズに近い感じです。３Ｋ以下で購入できます。（秋月電子）
同価格帯の性能が激怪しい自称ソーラーチャージャーを買うよりは
確実に充電できるはずとトラタヌして　ポチっ　とな
この電池の仕様は・開放電圧（Ｖｏｃ）：２１．６Ｖ・最大出力時電圧（Ｖｍｐ）：１８Ｖ・短絡電流（Ｉｓｃ）：０．３０５Ａ・最大出力時電流（Ｉｍｐ）：０．２７７Ａ・最大出力（Ｐｍａｘ）：５Ｗ寸法：２８８ｘ１８８ｘ１５ｍｍ重量：０．７ｋｇ
これは何も接続していない状態でのデータなのでさっそく繋いでみます

接続したのはGeeBee　Ｒ２に付属してきた２セル用充電器
いちおう１２Ｖが入力となっていますが、いきなり繋いでみます（無謀なのでよい子は真似しないように）
煙が上がることなく、スタンバイ状態で問題ありません（いまのところ）電圧的には
曇り空にもかかわらず１９Ｖを指しています。ではと充電ボタンをポチ

９Ｖをテスターは示していますが、問題なく充電が始まりました。
２００ma2sセル８０％残量が１５分程度で充電完了できました。曇り空でコレですから実に頼もしい
本来なら、出来るだけ損失の少ないレギュレーターなどで、適正な電圧に落としてから
使用するべきですが、なにせ貴重な電力なので、出来るだけ直結（
逆流防止ダイオードは必須でこの場合パネルに付属）
ロス無く電気を貯め込みたい。
普段は鉛電池やエネループに電気を常時貯める以外にも
フィールドに持ち出して現地充電もできると素晴らしい。
今回の実験でとりあえず簡単な構成でも使える事が判ったので、
今後ロスを抑えた適正電圧の取り出しや、小型化をどこまで進められるかなどを
ラジコン環境で運用しつつ、探って行きたいと思います。

ピュアグライダー用の電池をソーラーで充電して遊ぶって何か素敵な感じニャ

ちなみに直接接続はロスが無くて良いのですが、ソーラーパネルの能力や面積に出力電流が左右されるので、接続対象とのバランスを考えて構成する必要があります。今回はダイレクトでうまく行っていますがＷ数が大きいものであればしっかりした電圧管理が必要になってくるでしょう。

オマケ

ＴＵＲＮＩＧＹ　のＡＣＣＵＣＥＬＬ６にダイレクト接続してみましたが　
あかんですね、２Ｖ近くまで落ちてしまい、５Ｗでは能力不足のようです。
こちらとの組み合わせの場合いったん１２Ｖのシールドバッテリー（鉛電池）に充電してからの運用になりそうです。

ＪＳＴコネクタをかしめる安価な工具

ラジコンに多く使われている、ＪＳＴコネクタをかしめる工具。

メーカーが出している専用工具は使い勝手が良く生産性が高いが非常に高価（ン万円）
趣味でつかう分にはこれで十分ENGINEER PA-09　（お店によっては３Ｋ台で入手可能）
最初は手加減が解らず、カシメ過ぎてコードの根本が切れてしまったりするが加減を覚えることによって
問題なく使うことが出来る。

サーボ用の延長コード作成や、余分な配線を短くしたいときなど大変便利。
小さいものではＪＳＴ１．５㎜ピッチ用のコネクターもかしめられる。
１.25㎜ピッチのものはまだ試していないが表記上は出来る模様

ＥＯＳ ＳＥＮＴＯＲＹ 電池チェッカー改造

ふしみさんの記事を参考に電池チェッカー　Ｈｙｐｅｒｉｏｎ　ＥＯＳ　ＳＥＮＴＲＹの改造をしますた。

このチェッカーはリチウムポリマーやニッカド、ニッケル水素の電池パック電圧残量を％表示してくれるスグレモノです。特にリポのバランス充電端子で計るモードは各セルの電圧のバラツキも表示してくれる大変便利な機能がついています。ですがバランス充電端子を持たない１セルを単純にリポ用の端子に繋いだ場合チェッカーが起動しません。１セルのみの場合はニッカド、ニッケル水素用端子に接続すれば電圧は表示されます。
しかし％表示はされません。そこで％表示させたい場合この改造が必要になるわけです。

用意するモノは電池コネクタ一個、スライドスイッチ一個　電線少々
　作業時間は１時間ほどで改造完了です。腑開けした際に基板をしげしげ眺めたのですが、単純な液晶ドライブとＡＤコンバータ程度と思っていたのですが、結構複雑な回路で多ピンのＣＰＵを積んで様々な処理や計測を行っているようです。改造に関しての情報はふしみさんのブログをどうぞ

実体配線図を追加

サヨナラ Deans ウルトラプラグ

赤くて固くて抜き差しのしづらいディーンズプラグにおさらばして
リポ３セル関係はＸＴ６０プラグに全面変更した。
測定器に充電器にＥＳＣに電池　超めんどくさっと思ったが
やると決めたら　ガシガシ情け容赦なく親の敵のように換装しつづけた。

こんなときは２０年来愛用してる３０Ｗ→６０Ｗ２段切り替え機能付き半田ごて　
　最新バージョンはこれらしい握りの色が青から黄色に変更されている
が大活躍サクサク半田作業が進んだ。
極性はコネクタに記載されている極性に従った。
ふー　これで同じコネクタを使っている
他の人の電池や充電器があてにできるぞと　フフフフ

ＪＳＴコネクタ

以前秋葉原でラジコンでよく使われている、画像のような電池接続コネクタを探して、現物持って訊いて廻ったことがある。そのときＪＳＴ製なのになぜか、コンタクトだけとかハウジングだけとかを扱っているショップには巡り会えなかった（ラジコンショップでコード付きはあったが）。飛行会でＪＳＴコネクタを製造元のネットショップで販売していると聞いたこたともあったが、使わなくなった電池から外したりして、しのいでいた。ただ使いまわしの場合大抵はコードとコードを半田付けしてシュリンクチューブ被せてと、かったるいし、、線径も自由に選びにくいし、重くなるし、線の柔軟性が失われて取り回しもしにくくなるで、いまいちスマートではなかった。あと専用の圧着ペンチがあまりに高価で手がでなかったが、簡易ではあるが安い圧着ペンチが手に入ったので（安いところで買うと3Kくらい）、ようやく重い腰を上げて、コネクタピンをＪＳＴのネットショップに頼むことにした。ネット上のカタログを見ていると、防水コネクタとかもあって、水上機に良いかもねんとか、いろいろ目移りしてしまうが、本命の電池RCYコネクタとついでに普通のサーボ用のコネクタ（ソケットコンタクト）も欲しかったのでそれらしきものを頼んでみる、届くのが楽しみ。ちなみによくコネクタでどっちがオスでどっちがメス？
（そりゃ　あんたオスメスなんだから当然・・・）というやりとりがあるが　
金属部を指して、このメーカでの正式名称は差すピン状の物がピンコンタクト、　刺さる穴がある方がソケットコンタクト　となっている。ただこれがトップ画像を良く見るとわかるが、プラ製のハウジング（外装ケース）に入ると、ピンコンタクト（感覚的にはオス）のリセクタプルハウジング（形状的にはメス）の中に、ソケットコンタクト（感覚的にはメス）のソケットハウジング（形状的にはオス）　が入るので　話がややこしくなったりもする。
ちょっとこの文章もややこしいか（笑）

便利で不便

電圧監視ＩＣはリチウムポリマー電池を使った飛行機に欠かせないモノだけど、少しでも軽くしたいときはできれば省きたい、そこで電池と受信機の間にハマル電圧監視コネクタを3月ほど前に作った。（通常の1mmピッチコネクタの作り方はココにあります）その後
テスト飛行時につけておいて、下限電圧に達した時の機体の挙動を掴んだら、あとは外すを行い便利に使っている。ただ機体搭載時に出来るだけ影響を与えないように、1ミリピッチコネクタの上に空中配線してシュリンクチューブをかぶせコンパクトに軽くまとめた（重さは０．０６ｇ）のが災いして、電池ボックスの隅などに転がしておくと、どこに行ったか解らない、常に使うモノでもないので、この前は偶然畳の上に転がっているところを子供が発見して、はじめて無くしていたことに気づいたりもする。そういう訳で便利で不便な状態が続いていると書いた、ところで思いついたが電池ボックスにコネクタを一つ固定しておいて必ずそこに挿しておくお約束を守ればいい事に気がついた。これはこれでまた何か不具合が発生するかも知れないが、
それはいろいろやってみなければワカラニャイ。それはまだ本質的な問題が私に見えていないから、今から10数年ほど前に読んだこの本（ライト、ついてますか）は私にとって、いつも問題解決の糸口を示唆してくれる。問題はなにか？それが最大の問題！にゃり
ちなみにシュリンクチューブからチップＬＥＤを覗かせる方法だが、軽くあぶってやや収縮したところでＬＥＤ面が来ているところにカッターの刃先でチューブにほんのちょっと切り込みを入れる、あとは本格的にあぶると自然にそこの穴からＬＥＤが顔を出す案配である。
追記
余り軽さのことを気にしない受信機は全部コネクタ式にしておくと何かと便利。
より汎用性を重視するならmotoさんみたいに受光素子も変更できるようにしておくのもうまいやり方。

充電器のブルース

たとえばー♪
３セル１００ｍＡのリチウムポリマー電池が欲しかったとするー♪
それを３セル１パックのものを買うかあ♪
単セルづつ３個買うのかは、自由だけど♪
私なら単セル３個買う　なぜならー　単セル充電器しかないしー、バランス充電とかいろいろ気を遣うのも面倒だから。だからコネクタを共通にして、電池毎に配線の色を変えたりー、電池に番号や名前つけて区別して、単セル充電器で充電して、直列につなげるようにコネクタのメスを並べたハーネスをつかって３セルや２セル合体して使っているでそれからさらにめんどくさがりな私は充電を急がない、たとえ３０ｍＡ設定でも３００ｍＡのリポは全く問題なく充電できる。要はバケツ（電池）に蛇口をどのくらい開けて（充電電流設定）して水（電気）をチョロチョロと流し込むかだけの話なので、１０時間チョイ待てば満充電出来ちゃうから。そんなわけで私は全て単セル充電機だけでやりくりしている。例えば２１０ｍＡ設定が上限の充電器で360mA充電している画像　空からになるまで使うことはまず無いしメモリー効果を気にする必要もないので、気が向いたときに充電すれば大体いつもこれでも１時間前後ぐらいで満充電出来る。　でも長時間も待てるかーってな人には向かないやり方。あくまでずぼらな私好みのやり方。ちなみにノンビリ充電の方が電池に優しいのはよく知られている。（ホントかデータあんのか？）でもとにかく優しいような気はするニャー　
でもいろいろ書いたけど♪
何をどうしようが安全な限り　自由ダー　

リチウムポリマー電池 端子の半田付け

小型室内ラジコン飛行機の工作で最初戸惑うことのひとつに、小容量リチウムポリマー電池から出ているむき出しの端子（タブ）の半田付け工作があるかと思います。半田ごての熱をかけ過ぎて、怖いことにならないだろうか？など不安もつきないと思います。そこで私なりのやり方を紹介しますので、参考になるところは参考にしてみて下さい。まずリード線を先に電池に半田付けしてから、コネクタの処理を行うのは避けた方が賢明です、作業中ショートする確率が格段に上がるので必ずコネクタの配線処理を必ず先に行っておきます。
必ずコネクタ側から伸びているリード線に予備半田を済ましておきます。

万力などに固定した放熱用ヒートクリップに電池の端子（タブ）を挟み作業しやすい位置に固定します、その際作業途中ででショートしないように必ず片方の端子にマスキングテープなどを貼り付けておくと安全です。この画像では端子の下にバルサ板を挟み込んでいませんが端材のバルサ板を挟むと作業が楽になります、そこんとこビデオ後半部を注意して見てね今回のブログ用の画像撮影中にいいことを思いつきました。今日まで半田ごてのコテ先をペラペラのリポ電池端子にあてる加減が難しかったのですが、ふと思いつき端子の下にバルサの端材を挟み込むと、端子が半田ごてを当てたときに歪まず、楽に半田付けできることを発見しました。　　オオー日々工作精進　♪
半田付けの様子はこのビデオを参照して下さいバルサのあて板は大変便利です
紙製で無いフィルムタイプの両面テープを端子を折り返す前に貼って、リポのボディと端子がショートしないようにしておきます。紙製の両面テープは安価ですがちぎれやすく、あとでやり直しをや修理をするときに大変不便で私は使い捨ての工作以外使用しません、多少値は張りますが作業性は抜群のアクリルフォームタイプの基材を使った両面テープをお勧めします。

端子を折り返す際、特にリチウムポリマー電池のプラス端子は柔らかくて薄いアルミで出来ているので丁寧に折り返し、何度も折り返さないように出来るだけ１回で曲げを決めることが肝要です、何度も折り返していると金属疲労であっさり端子がもげちゃうので気をつけましょん。で端子を折り返した後に、セロテープやビニールテープまたはカプトンテープなどのテープで電池と端子を覆うとコネクタ付きリポ電池の完成だニャー。
そうそう誰かオイラはもっと簡単な方法知ってるよんとかあったら教えてチョ。
でもって最後にビデオで登場している半田ごてとＣカットタイプのコテ先を送ってくれた野末さんに感謝感謝っ♪です、とっても作業がやりやすくなりました。本当にありがとうございます。毎日便利に使い倒しておりまする。