energy note

色々と勉強中なので備忘録として。

BQ25570モジュールと微生物燃料電池

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前回の記事ではBQ25570モジュールの大まかな動作を確認しました。
実際に微生物燃料電池に接続してみました。
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箱の中に微生物燃料電池が入っています。接続すると、これまで見たことのないmAオーダーで電流が流れ、最大で2mAを観測し、電圧がかなり低下してしまい0.1Vを下回る動きをしたので、先にスーパーキャパシタへは充電しておかないといけない感じでした。
しばらくして電圧が回復してきたところで開放電圧を測定すると大体0.4Vほどでした。先に充電して挙動を見ると、大体0.25Vで落ち着き、電流は0.8mA流れているところである程度安定状態に。約0.2mWのエネルギーを取り出せていたわけですね!
キャパシタの電圧も2.06V→2.08Vへ上昇させることが出来たので、少なからずエネルギーを取り出すことには成功しているようでした。その間は微生物燃料電池側の電圧がどんどん低下していくことを確認しています。
設定上の開放電圧の80%ではない?感じでしたが、前回の記事でテストしたように電池側に並列の容量成分を上げると制御される電圧も下がることを確認していたので、まぁ予想通り?でしょうか。(そもそも等価回路に電解コンデンサが並列になるかどうかもわかりませんが)
今回、接続しているとどんどん電池側電圧が下がっていったので、0.18Vくらいまで行ったところで停止させました。微生物燃料電池の改良も必要そうで、状況を見てもう一台作って直列運転とかさせたいところです。
まぁ0.2mWも取れてキャパシタへ溜められれば何かしら使いようはありそうです。一応モジュールの動作確認は出来ました。


しかし、
1.真のMPPTではない
2.初期の動作電圧までの充電が微生物燃料電池単体では厳しそう(キャパシタの容量を落とすにしても・・・)
3.コストがかかる

などちょっと引っかかる部分が大きいですね。単純にマイコン使ってすべてを制御したいですがどうでしょうね。

せっかくなので作製中のM5Stack Basicを使用した小電流電子負荷装置も登場させて動作確認をしました。あとはプログラムを組むのがメインですが作業が進んでいません。
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写真は100µAを流している様子です。低電圧領域ではちょっと安定性に難ありでした・・・測定値の精度も含めて改良が必要です。
でも動作確認できたのでよしとしましょう。課題も見つかりました。
しかし、微生物が発電するのを間近で見るのは本当に不思議・・・詳細のメカニズムとか発電菌の生態とかよくわかっていないけど、どんどんはまりそうw
BQ25570の話だったのに微生物燃料電池メインになってしまいましたが、とりあえず電力変換と使用目的を検討です。

ちなみに、LTC3108を接続するとだめでした。すぐに電圧が下がってしまい、大きめの電解コンデンサをつなぐとどうにか動作させることができました。