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2011年10月09日の記事

2011年10月9日(日) 20:53

3直列で行こう

 当初の予定では、ラジコンバッテリー4本直列の構想だった。しかし、3直列の方が良いのではという気がして来た。
 4直列が勝るのは、電圧が高くなることで電流が減ること。推定だが、4直列なら30A前後だが3直列は40A前後になる。ただ、リチウムポリマーは非常に高性能と判明し、ニッケル水素なら4直列にせざるを得ない今回の計画も3直列で十分に余裕がある。4直列なら使用時間も伸びるが、どっちみち数分なのだから交換が容易なら3直列でも運用に困らない。
 一方で、3直列のメリットは非常に多いのだ。

1)空冷ファン直接駆動
 3直列の場合、運用時の実電圧は21〜24Vと想定される。これは、空冷ファンを直結で動かすのに最適。使える DC-DC コンバーターは軒並み効率85%までしかない。そのため、10ワット前後も節電可能となる。

2)変換効率
 PAH350S24-48 は入力電圧が低い方が、変換効率が高い。1〜2%の差だが、これで電流が増えることによるロスは帳消しになる。また、DC-DC コンバーターの発熱は確実に減る。変換効率87%と88%は同じように感じるが、ロス側から見ると発熱が7〜8%も変わる。LD駆動でFETから無駄な熱を捨てない代わりに、DC-DC コンバーターの廃熱を捨てる予定である。その廃熱が減るのは望ましい。

3)軽量
 動作時間の裏となる関係で、3直列の方が軽くなる。

4)バッテリー調達
 直列するバッテリーは、同一メーカーの同一機種で揃えるべきだ。しかし、ラジコンバッテリーは製品寿命が短い。次々に容量が増大し、ブランドも入れ替わる。久しぶりに買い増そうとしたら、もう同じ機種が手に入らないことも珍しくない。そんな状況で、3個揃えねばならないのと4個揃えねばならないのは、かなり負担が違う。

5)充電
 ラジコンバッテリーは3.7Vのセルが2本直列されて7.4Vのパッケージになっている。3直列は6セル直列であり、4直列は8セル直列ということ。手持ちの充電器では、6セルまでなら一度に充電できる。すなわち、3直列は1回で充電できるのに対し、4直列にすれば2回に分けねば充電できない。もちろん世の中には8セル充電可能な充電器もあるが、高級機種になるし選択の余地が減る。

6)電圧監視
 3直列までなら、オペアンプの差動回路によりセル単位の電圧を取り出せる。それにより、セルごとの監視回路を作り易い。だが、4直列になるとオペアンプでは耐圧的に不安があり、別の手段または特に耐圧の高い特殊な機種を選定せねばならない。

written by higashino [ファイバーレーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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