充電器の充電改革

リチウムバッテリーの充電について

リチウムバッテリーの利点として、「急速充電」というキーワードが出てくると思いますが、確かに鉛バッテリーより、急速に充電を行っても、バッテリーのパフォーマンスを落とす事無く充電が出来ます。しかし、急速に充電できるという事は、充電にかかる電力は大きいという事です。「電力が大きい=負荷が大きい=AC電源の電圧降下=充電器に負荷がかかる」という事になります。1,2台のリチウムバッテリーの同時充電ぐらいならば、AC電源の電圧降下はある程度許容できる範囲ですが、数人の方が、同一箇所で複数台のバッテリーを同時に充電されたらどのようになるのでしょうか?弊社の充電器で6台のバッテリーを同時充電した場合、AC電源 104Vが94Vまで10V降下しました。

電圧降下が引き起こす、充電器への影響

電圧降下により、充電器に及ぶ影響を考えてみましょう。電圧が低下した場合、機器動作が不安定となり、正常に動作しなくなることがあります。充電が最後まで完了していないのに、充電が止まってしまう。このような事経験された方はいらっしゃるのではないでしょうか?また、電圧降下は充電器に与えるストレスが増加します。電圧降下は充電器への電力供給が不足し、過負荷状態へとなり、多くの部品に負荷を与え故障してしまいます。

新たな充電リスク!!それは、夏場の異常高温!!

温暖化が叫ばれている昨今、夏場の異常な気温は、充電器に新たなリスクが及びます。リチウム充電器は、充電中の熱を放熱し、外気を取り込み冷やすのですが、夏場の異常気温では、十分に冷やす事が難しくなっています。熱交換がままならない充電器はに対しては、大きなストレスを与えてしまいます。

充電リスクを考慮し、開発した充電

  • 省電力> 消費電力を少なくするには、充電器の出力を抑えなければいけません。充電スピードは遅くなりますが、電力は通常のリチウム充電器の半分ほどに抑えられます。
  • 下限電圧90V対応> 電圧降下を考慮し、90Vまで降下しても対応できるように設定。
  • 全弊社リチウムバッテリー対応> 弊社リチウムバッテリー 48V以外は全て対応。
  • 他リチウムバッテリー対応> 極材マテリアル異なる電圧も、最大電圧を考慮し設定したため、弊社以外のリチウムバッテリーにも使用可能。注)他社リチウムバッテリーの場合は、設定電圧により、充電できない電圧バッテリーもございます。
  • 12V鉛、AGMも充電可能> サルフェーション除去機能が無いので、古く劣化しているバッテリーの場合は十分に充電できませんが、鉛、AGMバッテリーも充電可能。
  • 防水・防塵規格取得> IP67を取得しているので、水やホコリを気にせず使用できます。
  • 本体は全アルミボディー> 放熱を重要視し、本体はアルミボディーで放熱性を上げて、背面には45℃になると作動するファンを装着し、さらに放熱性を上げています。

サンプル充電器でテスト中

現在、3台のサンプル充電器でテストを実行中。いろいろ事を考慮しテストしていただいています。テスト機は36Vも24Vも3バンクですが、実機の24Vは2バンクとなります。皆様に安心して充電いただける環境を目指し、開発を進めていきたいと思います。

新充電器テスト品完成!!

弊社では多バンクの充電器を開発していました。開発のポイントは熱対策と、AC側のインプット電圧の降下による充電器側の負担を軽減したい!!この二つのポイント念頭に置き、開発してきました。

熱対策!!最大50%以上電力軽減!!

充電器の熱対策は喫緊のポイントです。現在の異常とも言える気温の温度上昇は充電器にも負荷を与えてしまいます。全ての充電器はAC→DCに変換し充電します。変換には熱が発生します。外気が低ければ、充電器内の熱を効率よく冷やす事が出来ますが、日夜これだけ温度が高い状態では、変換負荷と充電負荷を受ける充電器は、熱による負担が大きくなってしまいます。

そこで、今回の弊社新充電器には、充電負荷を大きく下げる事にしました。弊社の従来の充電器では、36V充電器=407Wですが、新充電器は222Wとなります。また、3種類のバッテリ―を同時に充電したと想定します。

36V充電→407W(従来)222W(新充電器)/15V充電→326W(従来)148W(新充電器)/12V→222W(従来)111W(新充電器)合計 955W(従来)481W(新充電器)

充電電力は半分以下となり、大きな熱負荷を軽減出来る事になります。

AC電源の電圧降下対策!!

充電を行う環境下で入力電圧が大きく異なる事をご存じでしょうか?例えば、同時に大きな電力を使用する場合や、電源から充電対象物までの距離がある場合、そもそも電源自体の電圧が低い場合など、幾つかのケースが想定されます。機器への入力電圧不足は、機器へ大きな負担をかけてしまいます。例えば海外のAC120V機器を、そのまま日本のAC100V電源で使用すると機器を壊してしまう事に繋がります。体験された方は少なからずいらっしゃると思います。上記の想定されるケースで使用した場合も、100Vに達しておらず、充電器やその他機器のも負担を与える事になってしまっています。

そこで、今回の新充電器は入力電圧は90V~240Vまで幅広い電圧をカバー出来るように設定を行いました。

その他多くの機能を搭載!!

異なる種類のバッテリーも充電可能に!!

今回の新充電器は、1バンク36V、2バンク弊社15V、12V、他社のリチウムバッテリー、鉛、ドライバッテリーも対応できるようになっています。また、1バンク24V、2バンク弊社15V、12V、他社リチウムバッテリー、鉛、ドライバッテリーにも対応できる充電器も制作し、2種類の充電器を開発しました。

防水・防塵規格取得!!

IP67防水防塵規格を取得し、雨などの天候や、充電場所のホコリやゴミにも対応できるようになっています。

多くの充電環境下に対応できる充電器を目指します!!

充電される方々の環境(バッテリー種類、充電場所等)は多種多様となります。その多くの想定される環境下に対応できるように充電器を開発しました。まだ発売には至りませんが、テストを繰り返し、より良い製品に仕上げていきたいと考えております。

新充電器開発中!!

現在充電器を開発中。この充電器のコンセプトは、防水と省電力、加えてリチウムバッテリー以外のバッテリー(鉛・AGM等)に対応する充電器を開発中。

省電力充電器の重要性

リチウムバッテリーの場合、充電器の電力が大きくなってしまいます。ある程度大きな電流で短時間に充電できる事がリチウムバッテリーのメリットでもありますが、現在の日本の電気事情では高出力充電器が問題となる場合があります。

日本の交流電源事情は100V、一般的なブレーカーは20Aとなっています。100V×20A=2000Wということですので、それ以上の電力が必要となればブレーカーが落ちてしまいます。

リチウムバッテリー充電器は高出力

24V、36Vの電圧ともなるリチウムバッテリーを充電する場合、充電電流値にもことなりますが、500W以上の電力が必要となります。ともすれば、4台充電器を同時に動かせばブレーカーが落ちてしまう事が想定できます。ブレーカーが落ちて全く充電ができないという事も多々あるようです。

100W充電器の開発

省電力すれば、充電に時間がかかるのがデメリットとなりますが、メリットもあります。充電器を冷ます冷却ファンが不要となり、防水にできます。今回の開発中の充電器はIP65を取得する予定です。充電電流値が小さくなりますので、「補充する充電器」という認識でご使用頂く事を想定しています。

多種多様のバッテリーの充電電圧に適合

リチウムバッテリーと言っても、マテリアルによっては充電電圧がことなります。その異なる充電電圧もLi-ion、Lifepo4に対応できるように充電電圧を設定します。また、鉛、AGM等のバッテリーの充電電圧にも対応できるように開発中です。