太陽電池を使った4.5Vの充電回路図です。

質問

以前、ネットの情報を基にして、太陽電池からニッケル水素に充電するために回路を作りました。
　しかし、回路図をなくしてしまったため、作ったものをもとに回路図を作り直してみたのですが、これで正しいにのかがよくわかりません。（回路図を基に作ることはできるのですが、自分で回路を設計できないためです）
　また、太陽電池の開放電圧は５Ｖ程度あるのですが、ダイオードが入っているためなのか、実際の入力電圧は４Ｖ程度しかなく十分充電できません。
　そこで、お聞きしたいのですが、
　　(1)　回路図に、基本的な部分で修正はありますか。
　　(2)　今回、ＤＣ－ＤＣコンバータを使って、４．５Ｖ～４．８Ｖ程度に充電電圧を上げようと思ってい　　　　るのですが、他に何かいい方法はありますか。
　回路作成については勉強中なので、わかりやすく教えていただけると助かります。よろしくお願いします。

回答No.2

inara1 · ベストアンサー

＞(1)　回路図に、基本的な部分で修正はありますか。
その回路図では動かないと思います。
太陽電池の開放電圧が5Vでも、電流を流すと出力電圧が低下しますし、ダイオードの電圧降下もあるので、ニッケル水素電池の充電電圧は4Vくらいになるかもしれません。でも4VでもLEDは点灯します。添付図は、暗くなるとLEDが点灯する回路です。下のグラフは CdSの抵抗値とLED電流の関係です。暗くなるとCdSの抵抗値が大きくなり、ある抵抗値より大きくなるとLEDに流れる電流が増えていきます。どこまで暗くなったときにLEDが点灯するかは、可変抵抗（R1）で調整できます。R1 = 100kΩなら、数十ルックス未満でLEDが点灯しますが、R1 を大きくすると、さらに暗くならないとLEDが点灯しないようになります。R1を 1MΩの可変抵抗として、暗いところで可変抵抗を回してLEDが点灯するように調整します。点灯したときにLEDに流れる電流は R4 で調整できます。LEDの順方向電圧 Vf と LED電流、電源電圧から、適切なR4の値を計算してください。

＞(2)　今回、ＤＣ－ＤＣコンバータを使って、４．５Ｖ～４．８Ｖ程度に充電電圧を上げる
添付した回路図では、ニッケル水素電池の電圧が、LEDの動作電圧 Vf よりも小さくなるとLEDが点灯しなくなります。ニッケル水素電池の電圧が下がってもLEDを点灯させたいときは、ここ（http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-03071/）のような小型モジュールを使うといいでしょう。これをニッケル水素電池とLED点灯回路の間に入れれば、ニッケル水素電池の電圧が1V程度まで下がってもDCコンバータの出力電圧は5Vに維持されます。このDCコンバータを使ったときには、電源電圧を 5V としてR4を計算してください。このDCコンバータは出力電流が 100mA 程度しか取れないので、点灯させるLEDに流す電流も100mA未満に限られます。

お礼

とても分かりやすい説明、ありがとうございました。
この回路図と回答を基に、再度、回路を組んでみたいと思います。

回答No.1

tetsumyi

この回路図、間違っていませんか？
太陽電池からダイオードを通って電池に直接入っているのでトランジスタ回路は意味無いようだし
ニッケル水素電池３個直列では充電するために4.2V以上必要ですからダイオードの電圧降下と太陽電池の内部抵抗を考えると、すごく長時間の充電が必要になるのは当然です。
通常、太陽電池から充分の電力を取り出すには必要な電圧の２倍程度の開放電圧の太陽電池が必要ですから、もっと出力電圧の高い太陽電池にすべきでしょう。
その上でニッケル水素の飽和電圧になるよう定電圧回路を組み込むなら完璧です。

補足

回答ありがとうございます。
都合により太陽電池が変えられません。直列２本だったら可能でしょうか。
また、右側の部分は、暗くなるとＬＥＤが点灯するようにするための回路なのですが、その場合は、この回路図の配線で正しく動作しているのでしょうか。