太陽電池・コンデンサ

質問

太陽電池で発電される電力をコンデンサにためて直流として出力する回路を作りたいのですが、
(１)どのくらいの静電容量が必要か
(２)どのような回路・部品が必要か
(３)実際使える電力は最大入力の何％か
(４)出力は何Ｖ、最大何Ａか
を教えてください！

＜太陽電池＞
千石電商の太陽電池です。
最大0.55W
開放電圧5.5V
短絡電流100mA
380円

若しくは
0.935
5.5
170
560円

回答No.4

noname#252332 · ベストアンサー

単位を見間違えました。mAを10時間ではなくmAhですか。電圧が同じ条件で時間を半分にして72F、144F、216Fとなります。

お礼

回答ありがとうございました。

回答No.3

noname#252332

> 20mAh・40mAh・60mAhのときの静電容量を教えてください

> 夜間に0.1Aを10時間取り出して電圧が4Vから3Vまで下がる
> 静電容量を求めるとQ=CVより3600Fとなります。(中略)必要な
> 容量は電流と時間のそれぞれに比例するのでお好みで計算
> してください。

　と書いたのですから同じ条件で電流だけを変えるとそれぞれ720F、1440F、2160Fとなります。

お礼

回答ありがとうございました。

回答No.2

noname#252332

(１)どのくらいの静電容量が必要か
　どのような電力量を貯めるために？

(２)どのような回路・部品が必要か
　逆流防止のダイオードとコンデンサです。

(３)実際使える電力は最大入力の何％か
　ダイオードの電圧降下がロスとなり取り出せるのは太陽電池の出力を5V、ダイオードの順方向電圧を1Vと仮定した場合、80％です。太陽電池を直列に使い電圧を上げればロスを少なくすることができます。

(４)出力は何Ｖ、最大何Ａか
　コンデンサの静電容量は？

（１）も（４）も未定では解は存在しませんが、夜間に0.1Aを10時間取り出して電圧が4Vから3Vまで下がる静電容量を求めるとQ=CVより3600Fとなります。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04250/
これを240個並列にするとよいでしょう。必要な容量は電流と時間のそれぞれに比例するのでお好みで計算してください。

　短時間に何A取り出せるか、というと上記のコンデンサでは最大等価直列抵抗10Ωだそうですから240個並列の場合合成抵抗は0.04Ω、つまり短絡時で125A、電圧を取り出そうという場合は10Aがいいところでしょう。3600Fの場合、10Aを6分ほど取り出せることになります。その前に快晴で10時間以上充電すれば、という条件付きですが。

お礼

回答ありがとうございました。

補足

追加
20mAh・40mAh・60mAhのときの静電容量を教えてください

回答No.1

sailor

なぜコンデンサーに溜めようとするのかの意図がつかめません。コンデンサーは確かに電気を蓄えることはできますが、電池などと比べるとその量ははるかに小さくなります。また、コンデンサーでは放電開始と同時に電流とコンデンサの容量によって決まる速度で電圧が下がっていき、電池のようにある一定の時間一定の電圧を保つことはできません。一定の電圧を保とうとすれば、コンデンサーに溜めた電力を定電圧回路などを使って、安定させる必要がありますがここでもロスが出ます。

ソーラーセルの出力をコンデンサーに溜めておき、一気に大電流で短時間に放電させるような用途であればコンデンサーも間違いではありませんが、安定度の必要な何かの電源に使おうというのであれば選択自体が間違っています。

それから設計の方法自体も疑問です。普通は電源などを設計するときは必要な電力量に合わせて部品を選択設計していくものです。

お礼

回答ありがとうございました。