なんちゃってアイソレータ・放電回路考

愛車のバイクVFR750F(RC36)に、エンジン停止時でもラジオやMP3音楽を楽しめるように、サブバッテリーを搭載する作業のお話を一気に2連チャンです。

前回のお話し

https://…/2010/10/05/ なんちゃってアイソレータ計画・充電回路実験

バイクの走行中での充電は(気になるツッコミがありましたが)出来ているとして、今度はバイク側の電源喪失時の動作を考えてみたいと思います。
なんか、仕掛け的には無停電電源装置(UPS)に近いな・・・・


今回チョイスした鉛蓄電池。浅い充放電を繰り返してもメモリー効果を生じにくいのですが、過放電には弱い・・・・


まずこの作戦を立案した頃は、(仮に)30分タイマーを設けておき、バイク電源喪失後30分だけバッテリーバックアップしようと思っていました。タイムアップ後はバッテリーを回路から切り離すため、リレー(a接点)
を設けます

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・バッテリーを切り離すためリレーを装備

コレにより、無線機の電源OFF時にも流れる約10[mA]の待機電流による過放電も防止でき、バッテリーを完全に保護できます。


それにしても、バッテリーの容量が予想以上に小さい物しか入手出来なかった(eneloop二次電池でも 2,000[mAh] 以上ある)ため、30分も持たない気がしてきた・・・・
そこで、バッテリー電圧を監視して放電終止電圧になったらバッテリー開放する保護回路も追加しよう。オペアンプで電圧検知するか・・・・でも誤検知防止にも時素回路がいるな・・・・


う~む、回路規模が大きくなるなぁ・・・・(>_<)
よし! プロセッサ搭載しよう! A/Dコンバータ付きのPICチップを見繕って、ソフトウェアで電圧計測とリレーの制御をしよう!
しかも、どうせ電圧測定して監視するなら、前回のレギュレーター故障を早期検知できなかった反省として、バイク運転時低電圧障害検知機能と、バイク運転時高電圧検知機能を付加し、ブザー鳴動でライダーに通報しよう・・・・


どんどんスペックが膨らみます。
さらに、どうせ電圧検知とかするなら、表示もしたいね。ブザー鳴動時の要因解析にも使えるし・・・・7セグメント表示器も付けよう


こんな要求にマッチする安価で入手性の良いPICチップを選定すると・・・・PIC16F873!
約\600円。10ビットA/Dコンバータ×5回路、デジタル入出力×21ビットでソース/シンク電流25[mA]。(おまけに、今回使わないけどシリアル通信機能も内包) ちょうどイイ!!

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・Microchip社製 PIC16F873 この小さなチップに機能満載!

さっそく必要となる部品たちを秋葉原で調達してきてブレッドボード上に模擬回路を組んだら、あとはひたすらソフトウェア製作


さて、話をもどして放電回路。
ここまで細かく制御するのであれば、バッテリーを確実に充電するために現行の『常時バックアップ式』をやめて、『停電瞬時切り替え式』にしようかしら(?) リレー(c接点)で。
こうすればバイクから電源給電時にはサブバッテリー充電に専念できる(今でもヘッドライト点灯時は電力が足りていないので、夜間はサブバッテリーから吸い出される恐れがあった!)し、バイク側の電力が足りないときは充電が止まるだけだし・・・・、大電流でダイオードを使う時の放熱の問題とか、効率が悪くなってしまうとか全てクリアになるし・・・・。

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・だんだん複雑になってきた・・・・

問題は物理的に小さく実装できるかだなっ!
実は、まだ回路設計も終わっていないのに、コレぐらいの大きさに仕上がればイイな・・・・とケースだけ買って来ちゃっているんですな~(笑)