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【ロボット紹介】2019 回路 ~スーパーキャパシタ編~

投稿日:2020/05/27

今回の活動レポートでは、RoboMaster2019 Japan ウィンターキャンプ頃から開発を進めていたスーパーキャパシタについての解説をします!


Winter Campに出場し準優勝で終わってしまってその敗因を追求した結果、マシンの性能差で負けたのではないかという結論に至り、スーパーキャパシタの開発に取り掛かりました。 このスーパーキャパシタというユニットは、マシンの電力制限による機動力を大容量のキャパシタで一時的に緩和することによって通常よりも長い時間機動力を得ることができるユニットとなっています。

この技術は多くの中国のチームが使用していてそれを見習う形で導入しました。日本語の資料が少なかったため構想から設計、開発までにかなりの時間を必要としました。 回路は電力制限を守って充電を行う回路とスーパーキャパシタが乗っている回路の2つからなっています。

上図は電力制限を守って充電を行う回路で、降圧DCDCコンバーターをベースに設計されました。
電流と電圧を計測する回路から電力を計算し電力制限を守るような制御を行っています。

上図はスーパーキャパシタの回路で、2.7V 50Fのキャパシタを10個直列にし、27V 5Fのキャパシタを実装しています。
各コンデンサ間には電圧のバランスを取るための抵抗、周波数特性をよくするためのセラミックコンデンサ、逆接対策のダイオードが入っており、耐圧が十分に取れない分安全性は高く設計しています。
まだまだ未完成な部分も多く、課題点も色々と残っています。

今回の回路の紹介はここまでです!
次回はRoboMaster2019 Japan ウィンターキャンプに出場した歩兵ロボットの制御について解説します!
お楽しみに!!