ソーラー電源管理モジュールTWE-EH SOLAR
TWE-EH SOLAR(エナジーハーベスト・ソーラー)は光のエネルギーを電力に変換し、 TWELITE の電源として使用するための電源管理モジュールです。電池の代わりに使用して、 TWELITE を動作させることができます。
指先大の小型ソーラーパネルを使用し、曇りの日や室内光のわずかな光で TWELITE を動作させることが可能になります。 TWE-EH SOLAR(エナジーハーベスト・ソーラー)によりバッテリーレス無線センサーを実現することができます。
品名:TWE-EH SOLAR
型番:TWE-EH-S-DI
JAN:4589512170327
備考:ピンヘッダ実装済、小型ソーラパネル付属(要はんだ付け)
課題
- 収穫できる環境エネルギーはとても小さい
- 環境エネルギーは不安定
これらを解決して利用するためには電源管理が必要です。
特徴
曇りの日や室内光のわずかなエネルギーを収穫し電力を供給できる
光の無い時は蓄電デバイスから電力を供給できる
蓄電デバイスの電圧を通知できる
機能
使用法
ハードウェア解説
- 印刷用取扱説明書 (PDF)
ソフトウェア
TWE-EH SOLAR(エナジーハーベスト・ソーラー)に接続する TWELITE を用意して無線タグアプリを書き込みます。
各部の説明
ソーラーパネル接続端子
ソーラーパネルをつなぐための接続端子です。
付属のソーラーパネルまたはその他のソーラーパネルを接続してください。付属のソーラーパネルの場合は赤のリード線がプラス(VCC)、黒のリード線がマイナス(GND)です。
電源出力端子
TWELITE の電源入力に接続するための端子です。
TWE_GNDを TWELITE のGNDに、TWE_VCCを TWELITE のVCCに接続してください。
蓄電デバイス接続端子
電気二重層キャパシタを接続するための端子です。
蓄電デバイスに蓄電することにより、光がなくなった場合でも蓄えた電力を供給できます。十分な光量がない場合は蓄電をすることはできません。蓄電機能が必要ない場合は蓄電デバイスを接続する必要はありません。未接続でも動作します。
BOOT端子
TWELITE を制御するための端子です。
TWELITE のDO1に接続してください。接続をしないと動作しません。
ピン割り当て
信号名 | ピン番号 | ピン番号 | 信号名 |
---|---|---|---|
TWE_GND | 1 | 16 | TWE_VCC |
BOOT | 2 | 15 | EX_REG |
BYP | 3 | 14 | VC2 |
(-) | 4 | 13 | RSTN |
(-) | 5 | 12 | C2+ |
(-) | 6 | 11 | (-) |
(-) | 7 | 10 | EX_C1+ |
(-) | 8 | 9 | (+) |
TWE_GND
TWELITE のGNDに接続します。
BOOT
TWELITE のDO1に接続します。TWELITE起動後、速やかにLowにします。 電圧条件は、 TWELITE の電圧条件に従います。
BYP
TWELITE のDO2に接続します。 Lowにすると蓄電デバイスとTWE_VCC間へ接続されているダイオードをバイパスします。 蓄電デバイスが2.3Vの状態で TWELITE へ電源を供給するとダイオードの電圧降下によりTWE_VCCは約2.0Vになり動作を停止します。バイパスを行うと、蓄電デバイスが約2.0Vまで TWELITE を動作できます。 電圧は、 TWELITE の電圧条件に従います。
GND(-)
ソーラーパネル、蓄電デバイス、EX_C1に追加したコンデンサーの(-)マイナス端子を接続します。
(+)
ソーラーパネルの+(プラス)端子を接続します。
EX_C1+
内蔵コンデンサーC1(220uF)の+端子に接続されています。 EX_C1+とGND(-)間にコンデンサーを追加すると内蔵コンデンサーC1(220uF)と並列に接続されて容量を大きくできます。 C1のみでは無線モジュールの動作する時間が限られますがここにコンデンサーを追加することで動作時間を長くすることができます。電圧範囲は0~3.6Vです。
C2+
C2+とGND(-)間に余剰エネルギーを充電する蓄電デバイスを接続します。 電圧範囲は0~3.6Vです。
RSTN
TWELITE の動作状態を示します。 (Hi:TWELITE動作中、 Low:TWELITE停止中)
VC2
蓄電デバイスの充電状況をモニターすることができます。 TWELITE のAI1に接続します。 VC2は、C2+の電圧を抵抗2個(10MΩ)で分圧したピンです。さらに、 TWELITE の電圧測定を安定させるためVC2とTWE_GND間に0.1uFのコンデンサーが接続されています。 TWELITE のVC2読み取り値を2倍すると蓄電デバイスの電圧になります。
EX_REG
以下の「利用可能なソーラーパネル」を参照してください。
TWE_VCC
TWELITE のVCCに接続します。
利用可能なソーラーパネル
付属のソーラーパネル以外を使用することもできます。使用する場合は開放電圧4V~6V、最大出力電力300mW以下を目安に選択してください。
最大出力電力10mW以上のソーラーパネルを利用するには、追加抵抗をTWE_VCCとEX_REG間へ接続してください。過電圧や過電流による故障や発熱を防ぎます。付属のソーラーパネル(Panasonic AM-5815:最大出力電力 6mW、5.2V、1.1mA)を使用する場合は追加抵抗は必要ありません。
追加抵抗の定格電力は、使用するソーラーパネルの最大出力電力以上のものを使用してください。
以下に目安を示します。
ソーラーパネルの最大出力電力 [mW] | 追加抵抗 [Ω] |
---|---|
10以下 | 不要 |
11~100 | 100(定格電力 1/4W) |
101~300 | 33(定格電力 1/2W) |
接続例
温度センサーLM61を接続した例です。
製作例
超小型バッテリーレス・リモコンスイッチ
バッテリーレスで動作する超小型リモコンスイッチの実装例です。以下の部品を配線するだけで完成です。
バッテリーレス薄型ワイヤレス温度センサー
バッテリーレスで動作する無線温度センサーの実装例です。蓄電デバイスとして電気二重層キャパシタを使用し、光が無くなっても動作し続けます。
使用部品
- TWE-EH SOLAR(エナジーハーベスト・ソーラー)
- 超小型ソーラーパネル(TWE-EH SOLARに付属)
- TWELITE DIP PCBアンテナ
- 電気二重層キャパシタ(KAM SE-5R5-D105VYV)
- 温度センサー(Texas Instruments LM61BIZ)
電気二重層キャパシタ実装
電気二重層キャパシタをTWE-EH SOLARのスルーホールに固定することもできます。
販売店
モノワイヤレスの製品は実店舗またはネット通販でご購入いただけます。