バッテリー・電源モジュール使用上の注意（必読）[v2.0]

1. 概要

1.1 はじめに

Uni-Powerは、サイズ40cm以内の移動型複合ロボット向けに専用設計されたバッテリーパックです。ロボット開発の過程で直面する以下の課題を十分に考慮して設計されています。

ロボットは複雑なシステムであり、各デバイスにそれぞれ独立した電源が必要です。
ロボット開発では長時間のデバッグが必要なため、長時間の給電を支える大容量電源が求められます。また、バッテリーが切れた際にはすぐに急速充電して使えることが必要です。
移動ロボットを外装に組み込む際には、筐体設計に合わせられる柔軟なスイッチが必要です。
ロボットを携えて競技会やデモンストレーションなどに参加する場合、バッテリーを柔軟に取り外せ、飛行機搭乗時の保安検査を通過できる必要があります。また、機器を確実に動作させるために予備バッテリーを用意する必要がありますが、そのコストは抑えたいところです。

上記のような場面を想定し、Uni-Powerロボット用の高出力バッテリーパックを専用に設計しました。本バッテリーパックは、各種モーターの駆動用に12V／6V／7.4Vの電源を供給し、RDKやRaspberry Piなどの組込み開発ボードに必要な5V/5Aインターフェースを備えています。バッテリー容量は3500mAhで、着脱式の電源スイッチ用インターフェースを備えています。また、取り外し可能な18650バッテリーを採用しているため、予備バッテリーを柔軟かつ低コストで用意できます。

1.2 パラメータ

項目	仕様
容量	3500mAh。3500mAhの18650バッテリー3本を直列接続した構成です。
出力電圧	XT30：12V出力、Type-A：5V/5A出力、MR30：6V/5A出力および7.4V/5A出力
出力電流	最大12Aの電力出力に対応
入力	Type-Cインターフェース。各社スマートフォン用充電器の超急速充電に対応し、最短1時間で満充電
保護回路	過充電保護／過放電保護／満充電時自動停止／セルバランス
充電	Type-CインターフェースでPD3.0急速充電プロトコルに対応し、一般的なスマートフォン用急速充電器で充電できます。
駆動時間	サーボ5個で構成されたロボットアームを24時間連続動作可能
外形寸法	長さ * 幅 * 高さ＝76mm * 100mm * 36mm

1.3 特長

最大100Wの充電器での充電に対応しています。日常的に使用しているほぼすべてのType-C充電器で充電でき、高出力の充電器を使用しても電源モジュールが損傷する心配はありません。
12V、7.4V、6V、5Vの出力に対応し、各種モーター、メインボード、RDKやRaspberry Piなどの開発ボードへ同時に給電できるため、複雑なシステムの電源構成を簡素化できます。
セルバランス回路の採用により、各リチウムバッテリーの残量が常に均一に保たれ、各セルの放電状態のばらつきによるバッテリーの損傷を防ぎます。
充電保護・放電保護回路の採用により、過充電や過放電によるバッテリーの損傷を防ぎます。
電源端子には、抜け防止構造のMR30およびXT30コネクタを採用しており、緩みにくくなっています。
差し込み式の電源スイッチ用インターフェースを備えており、ロボットの任意の位置に電源スイッチを取り付けることができます。