【アプリケーションラボ】「太陽電池をRaspberry Pi 3の電源として使用する方法」のご紹介

　「アプリケーションラボ」は、Digi-Key社のご協力をいただいて、Digi-Key社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。

今回は、その中からRaspberry Piに関する解説記事

の概要をご紹介します。

　Raspberry Piは、Raspberry Pi 3からWi-FiとBluetooth機能が搭載されたため、IoT機器として活躍できる範囲が大きく広がりました。そして、電源ラインの配線が難しい場所でも使用したいという要求も増えており、ディスプレイが不要なシステムでは太陽電池(ソーラーパネル)を使用してRaspberry Piを動作させることが十分可能になっています。

　【アプリケーションラボ】の技術解説では、Raspberry Pi 3に必要な消費電力を太陽電池を使って供給する方法について詳しく解説しています。ここで紹介している太陽電池はMikroElektronika社のMIKROE-651ですが、PanasonicのAM-5902なども使用することができます。

　太陽電池を使用する場合、太陽電池からの電流供給が低下した際に装置の動作が不安定にならないように充電式電池を用意します。そして、この充電式電池に充電したり放電を防いだりするために、スイッチング方式の昇圧または降圧コンバータとバッテリチャージャが必要になります。ここでは、それらの機能とコントローラが一体となったTexas Instruments社のbq25504というデバイスを使用しています。

　bq25504は、インテリジェントな統合型エネルギーハーベスティング専用のデバイスで、太陽光発電や熱電発電などのさまざまなDC電源から発生するマイクロワットからミリワットの電力を効率的に取得し管理するように設計されています。高効率の昇圧コンバータ/チャージャを実装しており、太陽電池の最大電力点(MPP)の追従制御も行います。また、バッテリーの電圧が設定されたレベルを下回ったときにマイクロプロセッサに信号を送ることもできます。

　これらのデバイスを活用することによって、太陽電池を使ってRaspberry Piを安定して動作させることが可能になります。なお、ここで解説しているすべてのデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。

ソーラーパネル【SI1102-A-GMR】　1,462円
ソーラーパネル【SI1102EK】　3,402円
エナジーハーベスティング専用IC 【MA40S4R】　756円