ソーラーイルミネーションを分解してみた。
どうも、イルミネーション職人（？）えっちゃんです。
以前、コンビニの外観イルミネーションを対応したと記事を書きましたが、オーナーさんから父に電話が。
ソーラーのやつがつかなくて調子悪いみたいです。
どんなイルミネーションかはこの記事に詳細を書いています。
機械物が「調子悪い」と聞くと聞くとワクワクしちゃう性格。
とりあえず持ち帰ります。
状況確認
充電用のコンセントで接続すると普通に点灯。家の庭に放置してソーラー充電させると、その日の夜には普通に点灯。
普通に使えるやんということで週末にでも返しに行こうと思ったのですが、ある日日中に天気が良かったのに夜点灯しなかったということがありました。
うん、とりあえず分解だな。
分解してみる
蓄電か発電に問題があると予想し、ソーラーパネル部を分解します。
中はこんな感じ。
意外だったのは18650のリチウム電池を使用していたこと。
ほほう。ニッケルじゃないんだ。
とりあえず各部の電圧を測定しますかね。
学生の頃から愛用している検電マルチテスターです！
ソーラーパネルの発電能力
快晴の太陽下でソーラーパネルの出口部での電圧は7Vでした。電池の規格電圧が3.7Vなことを考えると能力は十分あるかと。
電池充電能力
電池を外した状態で電池ボックス部の電圧を測定。4.35Vでした。
ソーラーパネル出口から基盤を通ってくる間に電圧を調整しているみたいですね。ここも問題なさそう。
電池の能力
ほぼ放電された状態で2.69Vでした。
ちょっと、低すぎないですかね。
電池が怪しいかもな～と思いつつ、とりあえず日光下で充電してみます。
充電したら3.7Vピッタリです。素晴らしい電池ですね。
個別の部品上ではあまり問題は無さそう。ということで実験をしていきます。
実験！
個別に見たところでは能力には問題はなさそうということで、色々と条件を変えて実験をしていきたいと思います。
電池を外した状態での電池部へ供給される電圧を、ソーラーパネルの遮蔽具合との因果関係で確認します。
セルの配列に沿って遮蔽すると
パネルのセルがこのように配列されています。
それをこうやって隠していくと…
半分まで隠しても電圧はほとんど降下しませんでした。
セル配列を横断するように遮蔽すると
この写真の様にセルを横断するように遮蔽されると、全く発電されません。
わかったこと
影の影響を受けやすい「向き」があるということがわかりました。
面積として半分以上が遮蔽されても大丈夫な向きと、面積として1割も遮蔽されていないのに全くダメな向きがある。
配置やソーラーパネルの角度を気を付けてやる必要がありそうです。
おわりに
分解は、楽しい。自分の得意な分野でなくても、新しい知識を得られるというのは何よりも喜ばしいことです。
今回分解して思ったのは、凄いシンプル。電池ボックスには電池が2個固定できるスペースがありますが、電池は１つしか入っていません。
コストカットとしてケチったかと思いましたがこの電池１つでも一晩は光線を出すことができますし、2個並列で置いて容量を2倍にしたところでオーバースペックかなってところですね。
一度分解をしておくと何かトラブルが起きた時に対応策を考えやすいですね。
ちなみに18650電池は昔関連製品を設計したことがあるので、分解した時は「おお、お前か」なんて思いました。
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