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2021.07.27 EnOcean

ソーラーセルの発電特性についての考察

EnOceanエネルギーバジェット計算

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前回、ソーラーセル駆動型の温度センサモジュールSTM 431Jを例にしたエネルギーバジェットの計算例を示しました。今回は、ソーラーセルの発電特性について考えてみます。

ソーラーセルの発電特性についての考察

以下の表は前回示したものと同じで、測定間隔や送信間隔など様々な動作条件下で、温度センサモジュールモジュールSTM 431Jが連続動作するために必要とする照度や照射時間などの条件の関係(計算値)を示しています。この表から、STM 431Jが備えるソーラーセルの各照度における発電量を試算することがきます。

EnOceanモジュールSTM 431Jのエネルギーバジェット計算値。

この表の列④と⑤(赤枠部分)には、連続動作に必要な電流値と、それに必要な照度値が対で示されています。見方を変えれば、これは各照度におけるソーラーセルの発電量(負荷部分での換算値)の表しています。表の④と⑤の値をプロットすることで、照度とソーラーセルの発電量の関係がわかります。以下にそのグラフを示します。

EnOceanモジュールSTM 431JおよびSTM 429Jのソーラーセルの発電特性(負荷部分での換算値)。

グラフから、照度と発電量はy=0.025xの線形な関係にあることがわかります。したがって、

 発電量(µA)=0.025×照度(lx)

と考えることができます。

STM 431Jが搭載しているソーラーセルには、ECS 300が使用されています。ESC 300の詳細はこちらから確認できます。また、次回の計算例に使うマグネットコンタクトモジュールSTM 429Jも同様のソーラーセルを使用しているので、このソーラーセルの発電特性の関係はSTM 429Jでも同じと考えることができます。

次回は、マグネットコンタクトモジュールSTM 429Jを例にした、エネルギーバジェットの計算例を予定しています。

キーポイント:

・STM 431JとSTM 429Jが搭載しているソーラーセルの発電量(x)と照度(y)の関係は「y=0.025x」であることが、数値表から読み取れる。

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