自転車道場
ライトの話 / 69
skogenさん
ダイソーのLEDテールライトとアマゾンで買ったLEDテールライト
充電池は専門ではありませんが、昔、電気化学（電池の基礎理論）は勉強したことがあります。
400円のテールライト、便利に使ってます。分解してみましたが、使われている充電池はボタン型のニッケル水素電池（2.4V 80mAh）です。LEDに流れる電流が20mAとして、2個で40mA。電池だけで2時間の連続点灯が可能という計算になります。
他には、電池から太陽電池セルに電流が流れることを防止する逆流防止用ダイオードと、LEDの電流値調整用の抵抗、ICが封止されていると思われる白く丸い箇所があるだけ。
ICは点灯パターンを生成しているんでしょうが、簡単な制御回路が入っている可能性もあります。安い制御用ICは試作用（少量買いなので高い）でも数10円です。でも、たぶん制御回路は入ってない。
充電は「太陽電池の最大起電力」＜「電池の最大の開放電圧」となっていれば、単純に太陽電池を充電池につなぐだけで良いです。例えば、3Vの太陽電池ユニットの出力はニッケル水素電池の最大電圧に近く、直射日光下に何時間か置いておくと満充電となります。大抵の場合、充電する側の電圧は電池の最大起電力より小さいので、電流は電池に流れ込まず、逆流防止用のダイオードでボタン電池から太陽電池側には電流は流れず、充電も放電もされないという状態になっていると思います。
太陽電池の光起電力を測定すれば上の説明が合ってるかどうか分かるんですが、忘れてました。このテールライトは防水処理をしたほうが良さそうな箇所がいくつかあったので、こんど開けた時に測ってみます。
充電池を急速に充電するには定電流回路で電流（電荷）を電池に送り込みます。電圧を掛けて充電しても良いんですが、電圧が下がった電池だと初期電流が大きくなってしまうし、充電が進むと電流が小さくなってしまい時間が掛かるので、大きな電流を流し込むために定電流とします。最近の二次電池の充電制御は定電流と定電圧を組み合わせています。
ところで、ダイソーで売っている200円のソーラーテールライトを買ってみました。プラスチック表面の質感、太陽電池セル、ボタン充電池、内部の配線素材などが違うものの、それ以外は基板の作りなどもアマゾンの400円のライトと同じでした。