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ハイパワーDCDCによる簡易昇圧充電の考え方

エブリイに搭載している走行用バッテリのシャント式電流計を見ていると今更ながら大電流の動きがよく見える。

セルモーターを回した100A以上もの放電電流、数秒後15Aもの充電電流、時間が経過につれて充電電流が徐々に減少していく、10分も走行すれば1A程度まで充電電流は流れなくなる。30分のドライブで充電電流は0.5A以下になって満充電状態であることがわかる。時々信号停止時や加速時には-5A程度に変化する。

アイドリングストップ車やハイブリッド車の状態を同様に見ると遥かに激しい動きをしていると予測される。

バッテリメーカーのサイトを覗くと充電制御車のバッテリには高速充電、充電受入れ率などの性能の必要性が説かれている

バッテリメーカーは一方で推奨充電方法として60B19Lで普通充電4.5A。60B19Lは5時間率で36AH。上記の電圧、電流計で解るように実際の車載走行用バッテリーの充電方法は大電力オルタネーターによる定電圧充電。(充電制御車では電圧は変化するが)

サブバッテリーでも同様の充電方法を考えてみる。14.5Vでの昇圧回路は必要なのは当然。電流は15A以上の大電流も必要でコンバーターは充電初期には15A以上のパワーが必要になる。

今まで製作した10A級昇圧DCDCコンバーターはピーク15Aの実力はある。しかし連続15Aは耐えられないが起動時数分ファンを回し、冷却をするだけでも過放電バッテリ充電に耐えられるはず。また、NJM2360A電流制限回路の動作設定はフの字特性部分を使用可能だ。擬似的なPWM制御であると思う。出来るだけ電流制限は設けないほうがより早く充電出来る。DCDCが破壊ししない限り。カオスバッテリなど充電制御車用途のバッテリは充電受入性能はより強化されている。
最近基板化したハイパワーDCDC
このフの字特性は15A近辺となると出力電圧が降下し始める。結果充電電流は抑えられる。右側のVRで設定可能。

古い記事(私の記事も同様だが)でリレー接続の並列充電で電流制限抵抗は必須、常識。の様に説明されている。本当に必要なのか疑問が沸々と湧いてくる。少なくともブルーバッテリなど高充電受入れをうたうバッテリでは無意味、ロスを発生させているだけかも知れない。

以前LT1270Aの昇圧充電を搭載していた時期がある。うっかり過放電させてしまったサブバッテリを走行充電していて1270Aやショットキーを過熱させてしまったことがあった。でも壊れることはなかった。多分1270Aにもあるフの字特性による保護動作していたのだと思われる。
ESAE83-006
DCDCの発熱はスイッチングダイオードが大半。 これは秋月電子で最近販売開始の大容量ショットキーダイオード。ESAE83-006  TO-3型 60V60A VF0.58V25A  ちなみにMBR3045FCTは45V30A VF0.7V

MBR3045FCTより電圧降下が少ない。大電流逆流防止用途には最適だ。実際に通電してみた。1.2Aで0.3V結構優秀。発熱も抑えられる。価格は同じ。



発熱はインダクタ、コンデンサも同様。FETは意外と少ない。さらなるにハイパワーDCDC大容量化には関門がいくつもある。
現状でも充分な冷却と入力側に破損防止の15A~20A程度ヒューズだけが考慮された10ADCDC昇圧回路だけで充分なのではないだろうか。

但し、サイクルユースの密閉バッテリは破損の恐れがあるかも知れない。現用中のブルーバッテリカオスカオスプロなど、充電耐性、充電回復力の優れた充電制御車用のバッテリがこの様な充電方法に最適と思う。でも安全の為には車内搭載はやめたほうが良い。

このハイパワーDCDC完成基板を領布販売中です。SLエブリイホームメイドキャンパー 基板モニター販売コーナー


記載内容は後で見直すと見落とし、思慮不足も有りますが、おおむね間違っていないと思っています。

付け加えるなら、過放電バッテリのスタート電流が過大になる恐れは有ります。また、使用するサブバッテリも様々な種類があり、一概に電流制限不要とまで言い切ることは出来ません。

たとえば1大容量ディープサイクルバッテリにおいて過放電させたものを単純に私の作ったハイパワーDCDCに接続充電したいなどという場合は心配なら入力側15Aヒューズは当然ですがDCDC出力電圧を12Vくらいからスタートし、10A以内になるように徐々に上げていき無負荷設定電圧(推奨充電電圧)にまで調整するという手動操作が必要となる。実はⅡ型Ⅲ型PIC版でもこれを自動化していったもの。ハイパワーDCDCだけでやるとすると手動電圧可変すればよいということだ。設定VRを外付する。一時
LT1270昇圧充電で実際にやっていたこと。

過放電バッテリでなければダイレクトに接続しても問題なく充電してくれるはず。最低限ヒューズとDCDC回路内の擬似電流制限を使用する条件であれば。

超簡易ハイパワー昇圧充電を実現するのは昇圧電圧設定ボリュームを外部に取り出し、電圧、電流計を眺めながらの手動操作だ!それは走行充電出発前のエンジン起動後5分くらいの手動操作で済むはず?

| 10A級DCDC昇圧走行充電 | 11:38 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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