(フル充電キープ充電器)

フル充電キープ充電器の製作(試作)

追記 2008.07.15
追記 2005.04.03
初版 2004.12.30

フル充電キープの出来る充電器を作ってみました。
最近のデジカメは省電力化が進んだとは言っても、電池交換は頻繁に行う必要があります。
急な外出の時、本体は電池切れで予備電池も自己放電。 結局シャッターチャンスを逃がしたり、急いでアルカリ電池を買いに走ったり…。
そんな「とほほ」な毎日を送っていました。

いつでも電池をフル充電状態にしておく。これが充電式電池の理想形だと思います。 急速充電器も良いのですが、「いつでもフル充電」に比べると少なからず待ち時間が出来てしまいます。 しかも古い充電器では最近の大容量Ni-MHに未対応で満充電前に充電をやめてしまう事があります。

そこで、安くてフル充電キープだけ出来る充電器を作ってみたところ、 「フル充電」と「フル充電キープ」ができるとてもお手軽な充電器が出来ましたので、発表したいと思います。

フル充電キープの方法について、(追記2005.04.03)


「トリクル充電 方法」でGoogleすると、トリクル充電(フル充電キープ、満充電保持)をする方法が沢山ヒットしますが、 その中の有力サイトから以下を引用掲載させて頂きます。
渡辺 裕さんのR/Cグライダーの広場 NiMH電池技術資料 より
・トリクル・レートでの充電は、唯単に長期に渉る保管や未使用状態の間でも満充電を維持するためのものです 云々〜
・C/20からC/40の間での維持充電に切り替えます 云々〜

ナショナルセミコンダクタ・ジャパン LM2576アプリケーションノート より
・トリクル充電は、低い値の充電電流を連続的に流してバッテリを完全に充電された状態に保ち、漏洩によるエネルギー損失を防止する方法です 云々〜
・Ni-MH バッテリでは、最大(安全な)トリクル充電率がさらに低くなります(あるメーカでは、C/40 を指定しています)云々〜

結論
「フル充電キープ(満充電保持)を行うには、1C/20〜1C/50の電流を電池に流し続ければ良い」

ロングラン使用経過(追記2008.07.15)


2008.07.15 現在の報告です。
1500mAhのNi-MH電池は紛失してしまいましたが、2500mAhのNi-MH電池は元気に使用中!


 ■ 回路図
左が回路図です。クリックすると拡大できます。

フル充電キープ(満充電保持)を行うには、1C/20〜1C/50の電流を電池に流し続ければ良いので、 5Vの電源に電流制限用の抵抗を入れて電池を直接接続することにします。
(実際の回路では通電モニタと逆流防止の為にLEDも入れてます。)

1Cとは、電池容量(mAh)を1時間(1h)で割った値で、その電池から1時間取り出すことが出来る電流値です。
1550mAhの電池の場合、1Cは1550mA、1C/50は31mA、1C/20は77.5mAとなります。
よって、1550mAhの電池の場合フル充電キープに必要な電流は31mA〜77.5mAとなります。

電流を制限する抵抗値を検討してみます。
電源5V、LEDでの電圧降下2V、抵抗50Ω、電池の電圧は1V〜1.5Vの間で変化するとします。
充電初期は(5V-2V-1V)/50Ω=40mA
充電末期は(5V-2V-1.5V)/50Ω=30mA
となって、50Ωの抵抗で上記電流に制限する事ができます。

※それほど厳密に抵抗値を設定する必要はなく、 この回路で2500mAhの電池も「フル充電」と「フル充電キープ」出来ました。 下の実験結果を参照下さい。
 ■ 写真
完成写真です。(表面)
完成写真です。(裏面)
 ■ 実験結果
Ni-MH 1550mAhの電池を充電した結果です。
約2日かけて充電し、その後最高電圧を保持していることが分かります。

※約1ヶ月充電しつづけてみました。
電圧は1.45Vのまま特に変化無し。
発熱も無し。
十分充電できている。
Ni-MH 2500mAhの電池を充電した結果です。
約3日かけて充電し、その後最高電圧を保持していることが分かります。

※約1ヶ月充電しつづけてみました。
電圧は1.45Vのまま特に変化無し。
発熱も無し。
十分充電できている。
 ■ 完成バージョンのご紹介
ケースに収めた「完成バージョン」を作ってみました。
興味の有る方はこちらからどうぞ。

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