モデル装置は、電源に関わる幾つかのユニットとゲートウェイ、センサで構成されています。
太陽光から電力を得る目的で使用します。
用途により出力電圧や定格電力のバリエーションがあります。
モデル装置では、12 V の蓄電池を使用するため表4.1「太陽電池要求仕様」に示す仕様を前提に選定を行いました。
電力自給型のIoTゲートウェイでは、夜間などに蓄電池が放電した容量を日中に回復する必要があるため、ゲートウェイへの電力供給に加え蓄電池への充電も十分賄える発電量が必要となります。
表4.1 太陽電池要求仕様
| 項目 | 値 | 備考 |
|---|
出力電圧 | 14.4 V以上、25 V以下 | 太陽電池コントローラの仕様と、蓄電池への充電電圧と最大入力電圧より決定しました。 |
定格電力 | - | 見積もりの試算結果によります。 |
太陽電池が発電した電力を負荷へ供給し、蓄電池への充放電を制御します。
接続する太陽電池や蓄電池の仕様に合わせて選定する必要があります。
また、太陽電池コントローラ自身も電力を消費することから、省電力を目指す場合は 太陽電池コントローラの自己消費電力が少ないものを選ぶようにしましょう。
モデル装置では、12 V 系の蓄電池と太陽電池が使用可能で自己消費電力も少ない製品を採用しました。
蓄電池は、太陽電池の発電ムラによる電力供給低下を防ぎ、 夜間や雨天時における電力供給を行うために使用します。
用途により出力電圧や電力量のバリエーションがあります。モデル装置では標準電圧が 12 V のものを選定しました。
放電深度は蓄電池の寿命に大きく影響するため、毎夜間に放電しても放電深度が浅くなるように十分な蓄電量を確保する必要があります。
Armadillo-IoT ゲートウェイ A6 の電源電圧は 5 V です。
蓄電池の標準電圧は 12 V のため、12 V を 5 V に変換するためのレギュレータが必要になります。
レギュレータ自身の消費電流が大きかったり変換効率が悪いと消費電流の増加につながるため、レギュレータを選定する場合は自己消費電流が少なく、変換効率の良い物を選びましょう。
具体的には自己消費電流が 1 mA 程度のスイッチングレギュレータを推奨します。
Armadillo-IoT ゲートウェイ A6 は、拡張インターフェースを搭載しております。
GPIO、UART、SPI、I2C などを使用可能です。
今回は、I2C インターフェースの GROVE - 温湿度・気圧センサ (BME280) をゲートウェイに接続して環境測定を行います。
