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AC100Vからのバッテリー充電器

 SLエブリイホームメイドキャンパーの記事やSLエブリイホームメイドキャンパーブログの記事と重複すると思いますが鉛バッテリ特に現用中のカオスバッテリ60B19Lの屋内での充電方法などについて考えて見ます。

下の画像は屋内でのサブバッテリ実験用などでは中華製組込み型12V20Aと表示されたスイッチングレギュレータを使います。このままでは12.0Vであり、充電に必要な14V以上の電圧に改造します。

基板内の1KΩ電圧調整VRを外に出して可変定電圧電源として主に実験試作用途に使っています。そのままでは10.5V~14.3Vの可変範囲となります。直列に2Kが入っており、並列に22Kを入れると1.83Kオームとなり、可変範囲は10.9V~15.6Vとなります。

P1240587.jpg 
 鉛バッテリーを充電する際は、まず電流計、電圧計は必須です。電流制限抵抗は接続しません。配線は2Sq以上として長くならないように。最低電圧10.9Vから徐々に上げていきます。電流が流れ始める点がバッテリの電圧となります。流れる電流は7A程度を超えない様に電流計を確認しながら電圧を上げて行き、14.5Vに設定し、このまま放置します。この時の14.5Vというのは一旦バッテリを外した無負荷電圧です。ボリュームの目盛り14.5Vまで回す。

10時間率充電とか余り気にする必要はなく過大な電流で無い限り早々に14.5Vに設定して放置した方が充電時間は短くなります。

しかし充電スタート時点から4.5Aに制限してしまうと充電時間は長くなってしまいます。パナソニックカオスバッテリー60B19Lの容量は36AH(5時間率)です。1C充電電流は36÷5なので7.2Aとなります。

この方法で安全に充電出来るはずです。再度、注意点は14.5Vを守ること。7A程度(短時間なら10Aを越えない)で押える。

【60B19Lのメーカー推奨普通充電電流は4.5Aです。忠実に守るのであれば14.5Vで4.5A以上流さないこと】


・・・・サブバッテリの選択や充電方法について考えて見ます。

エブリイに車載している40B19Lのエンジン起動直後の充電電流は20A近く流れています。3C以上の充電電流となります。急速充電といわれる領域です。電圧は14.5Vを越えることは有りません。大半の一般車両はこの定電圧充電です。この方法でなければ早期にセルモーターの100A近い大電流放電を短時間で取り戻すことは出来ないからです。その20Aというのは短時間で数秒~数十秒の短時間で10A以内に落ち着きます。

60B19Lはシールバッテリです。過大な充電電流を流すとガスが大量発生し、シール破壊の恐れもあるためメーカーでは急速充電は行わないで下さいと注意しています。密閉型になるにつれ同様の傾向は強くなります。過大な充電電流によりガス発生電極ショート等で爆発の危険性もあります。サイクルバッテリは0.1C充電を守り、高めの電圧で充電するというのが多く見られます。使用するバッテリの仕様により充電の方法に大きな違いがあります。

短時間走行充電での回復を考えるとサイクルバッテリより走行用バッテリの充電回復性の早い充電制御車バッテリが適しているのではないかと思います。但し、深放電や放電状態の放置は避けなければなりません。

結論的には60B19Lでは1C充電の7.2A程度で制限するのが妥当では無いかと判断しています。7.2Aが長時間続くわけではなく、静止電圧12.0Vの充電では30分程度で2A程度まで落ちて来ます。1A程度までで70%くらいは回復しているのではないかと判断しています。その間2時間程度。

アイドリングストップ車に採用するバッテリはさらに充電受入れ率が向上し、短時間での回復が可能な様に設計されています。但し、容量が大きいわけでは有りません。同じ36AHであっても値段は5倍程度になっています。

サブバッテリとしてお財布が許せばカオスプロやアイドリングストップ車用のバッテリも選択肢かもしれません。短時間走行でより満充電に近付くことが出来ます。使える時間(容量)が増加するわけではありません。

一般的なサイクルバッテリーは0.1C充電を守る必要があり、長時間の走行充電が必要になりますし、ソーラーと併用したとしても実質充電時間は変りません。実質充電時間はアイドリングストップ車に使われているバッテリが最適だと思われます。急速充電や過充電に弱いのがサイクルバッテリです。

100%充電と判断できるのは0.1A程度。この電流に達するには10時間は掛かります。なんと1Aから0.3Aまで8時間も掛かってしまうのです。走行充電で満充電に達するのは難しいといわれる由縁かもしれません。しかし走行用バッテリーでもアンメーターを眺めていると同様です。

満充電にしたとしてもその容量分は36A×80%=28.8Aです。もうひとつ、通常表示の80%くらいしか鉛バッテリの能力は発揮できないとも言われています。8時間は大変時間的効率の悪いものです。

10A級昇圧走行充電PIC版ではこの最後の押し込み充電として15.0V10Aを攪拌モード3を選択できるようにしています。

手動操作定電流定電圧充電です。

ACチャージャー 

自動化するにはFETセパレータ充電基板

簡単シャント式電流計

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