ディ^プサイクルバッテリー

2024年3月15日2024年3月15日

充電に伴うAC電源の電圧降下についての検証

日本のコンセントの電圧は、通常100Vとなっております。100Vと言っても100Vピッタリでは無く、105Vなど若干上の電圧だったり、100Vを下回っている場合もあります。その電源の環境下で電圧が異なっています。

電圧降下に伴う影響

高電圧化しているバッテリー環境。昔は12Vバッテリーをゆっくり充電すれば良かったのが、今は24V、36Vなど高電圧バッテリーを早く充電する事が多くなりました。高電圧のバッテリーを早く充電するという事は、「高電力が必要」という事になります。高電力が必要という事は、AC電源の電圧が降下する事になります。それではどれぐらい降下するのでしょうか？

3台のリチウムバッテリーを充電比較！！

通常のリチウムバッテリ用の充電器3台を使用し、それぞれ3台のリチウムバッテリー充電します。AC電源の電圧が、充電前：104.5V→97.8V　約7V弱の電圧降下が確認されました。

より電圧降下する使用環境とは!?

そこで、より抵抗値を増やすため、30mのリールコードを使用しました。電気抵抗は、配線の長さが2倍となれば、抵抗も2倍となります。皆様もリールコードを使用されたことはあるのではないでしょうか？リールコードを使用して、上記のように3台のリチウムバッテリーを専用の充電器で充電します。AC電源電圧　充電前：104.4V→充電後：93.0V　約11.5V程電圧を降下させます。

電圧降下した電源での機器の充電の影響について!!

電圧降下した環境下で充電を行っていると、電圧不足により、使用している機器の動作が正しく動かなかったり、使用している機器にダメージを与え、壊してしまいます。また、電流値が高くなりますので、電気代金が高くなってしまいます。

省電力「MULTI CHARGER マルチチャージャー」を使用した充電検証

前述の検証から、充電器をリチウム専用充電器から、マルチチャージャーに変更して、同じようにリチウムバッテリー3台を充電し検証してみました。

	通常リチウム充電器3台	マルチチャージャー
3台のリチウムバッテリーを充電	104.5V→97.8V　6.7V降下	105.2V→101.1V　4.1V降下
リールコード使用3台リチウムバッテリー充電	104.4V→93.0V　11.4V降下	104.7V→97.0V　7.7V降下

AC電源電圧降下検証

検証から分かる事!!

高出力のリチウム充電器（3台）は、約7.0V弱の電圧降下となります。マルチチャージャー使用した場合は、大幅な電圧降下を実現します。それが抵抗値が増えるリールコードを使用した時は、それがより如実に確認できます。この事から、今の充電環境下はどうなのか？確認する事が大事と考えます。より、確実・安全に充電環境下をマルチチャージャーは確約します。

2024年3月8日2024年3月8日

いろいろバッテリーを充電できるEVOTEC MULTI CHARGER。36VはEVOTECのNMCリチウムとLiFePO4（リフェ）のバッテリーが充電可能です。しかし、この異なるマテリアルを使用しているバッテリーは、最大充電電圧が異なります。NMC（EVOTEC）の最大電圧が、42.0V、LiFePO4（リフェ）が、43.8Vとなります。（この場合の36Vは、NMCが10直列、LiFePO4が12直列を指します。）弊社のMULTI CHARGERは、NMCの最大電圧42.0Vに合わせています。ここで、一つ疑問が発生します。最大電圧が1.8V高いLiFePO4（リフェ）36Vを42.0Vの電圧で満充電できるのか!?という疑問です。

LiFePO4（リフェ）の充電電圧と充電容量の特性がカギ!!

この疑問の答えから言いますと、満充電が可能です。何故かと言いますと、LIFePO4（リフェ）の充電電圧と容量の特性が関係します。

LiFePO4（リフェ）36Vは、充電電圧が39.0V付近までは、殆ど充電されていませんが、40Vから42Vのこの2Vの電圧範囲で、大半の充電を行います。その後も殆ど充電容量は上がらず、43.8Vの最大電圧まで終了します。

EVOTEC MULTI CHARGERの充電アルゴリズムが、満充電に貢献!!

41.5Vから42.0V電流値を小さくしながら、バランスよく流し込む方式です。これにより、LiFePO4（リフェ）の36Vバッテリーも満充電が可能となります。

LiFePO4（リフェ）専用充電器で終了後の放電テストとEVOTEC MULTI CHARGERでの充電終了後の放電テスト比較結果!!

LiFePO4の充電器で充電終了後、放電テストした結果です。43.7579Vまで充電終了後に、放電テストした結果が、61.341Ahとなりました。

EVOTEC MULTI CHARGERで42.0Vで充電終了し、41.7853Vから放電を開始しました。放電容量は61.348Ahでした。LiFePO4（リフェ）充電器よりも、若干ながら多く放電できました。この結果から、EVOTEC MULTI CHARGERでLiFePO4(リフェ）バッテリーを満充電できることが分かると思います。

2024年3月3日2024年3月3日

鉛バッテリーの充電電圧の疑問!?

鉛ディープサイクルバッテリーを充電しようとする時、充電電圧がどれぐらいか気にされていますか？そのほとんどの鉛バッテリー用充電器（12V用）は15Vを超えて、16Vに近い電圧で充電されるものが多いようです。

その電圧は高くないのでしょうか？これほど充電電圧が高くないと、鉛バッテリーは満充電されないのでしょうか？検証してみました。

検証内容は、新品のボイジャーM27MFを鉛バッテリー専用充電器で充電（最大電圧15.9V）し、容量測定器で40Aの放電電流値で、10.8Vまで放電させ、容量と電力を調べるテストです。

結果は、容量54.709Ah、電力は628.023Ahという結果でした。

次は弊社MULTI CHARGERで充電、放電テストへ

弊社開発中のマルチチャージャー。鉛のバッテリーも充電できるラインを設けていますが、最大電圧は、14.6Vとなります。この電圧だと鉛バッテリーは満充電できないのでしょうか？

弊社マルチチャージャーの12Vライン（EVO12Vラインは除く）の充電アルゴリズムです。CCCV方式で（定電流定電圧充電）13.9Vまで10Aで充電し、それ以降は電流値が下がり、定電圧で調整していく方式です。

検証方法は、前述した鉛用充電器の検証と一緒で、マルチチャージャーで充電が終了したバッテリーを、容量測定器で40Aの放電電流値で10.8Vまで放電させ、容量と電力を調べるテストです。

結果は容量55.348Ah、電力は645.472Whという結果になりました。

鉛バッテリー充電器とマルチチャージャーで満充電したバッテリーの放電テストの結果をまとめました。

充電器	最大電圧	容量	電力
鉛バッテリー充電器	15.9V	54.709Ah	628.023Wh
EVOTECマルチチャージャー	14.6V	55.348Ah	645.472Wh

充電器容量テスト（10.8Vまで40A放電）

放電テストの結果から言える事！！

このテスト結果から言える事は、比較的新しいバッテリーには、15V超える高い電圧の充電は必要ないという事です。ほぼ同じ容量と電力を計測したテストですが、最大電圧の低いEVOTECマルチチャージャーの方が若干上回る結果が、それを証明しています。

Charge stages of a lead acid battery [1]
Source: Cadex

上記表は、推奨される鉛バッテリーの充電方法と電圧の関係です。ここでは、１ブロック2.30V～2.45Vの値を推奨しています。これは、6ブロックの鉛12Vバッテリーの場合、13.8V～14.7Vの値です。

15V超える充電は必要なのか!?

鉛バッテリーは、1ブロック2Vが6個直列になり、12Vバッテリーを構成しています。15V超える充電電圧は、過充電と言って良いと考えます。バッテリーメーカーが公表しているアブソープ充電電圧の最大値も、2.45V/1ブロックで14.7Vという事になります。サルフェーションが進み、劣化したバッテリーの各ブロック均一化を図るために、高電圧充電（16Vほど）を行うケースがあるようですが、過充電での性能復帰はあまり期待できず、このような状態になる事を防ぐ方が、適切と考えます。

鉛バッテリーを長く使用するには!!!それに貢献できるEVOTECマルチチャージャー

鉛バッテリーを長く使用するには、適切な充電電流値で、適切な電圧で充電する事。大きな電流値で充放電を行わない事などが挙げられます。EVOTECマルチチャージャーは、10Aの電流値で、バッテリーに最大の充電効率をもたらす３段階充電方式を備えた充電器です。（上記アルゴリズム参照）鉛バッテリーの長寿命にも貢献します。

2023年5月2日2023年5月2日

バッテリーをメンテナンスする！！

リチウムバッテリーが止まってしまう原因の多くは、バッテリー電池の電圧アンバランスにより、過放電保護装置が作動が起因となります。それでは、アンバランスになってしまったバッテリーは使用できなくなってしまうのでしょうか？

電池のアンバランスの原因が電池の寿命場合は、その電池を取り除く、人で言う外科的手術が必要となります。しかし、電池の寿命では無くアンバランスを起こす事があります。その場合は、手術までは必要なく、検査・調整である程度アンバランスを解消し、使用できるようになります。

アンバランスは何故起きる？

リチウムバッテリーは、幾つかのブロックで構成されています。その電圧が高くなればなるほど、ブロック数は多くなります。弊社の場合、12V（3ブロック）、24V（7ブロック）、36V（10ブロック）となります。このブロック毎の電圧差異が大きければ大きいほど、バッテリーの容量は低下します。

電池は放電が大きい（電池の電圧低下）ほど、電池ブロック毎の電圧差異が大きくなります。その差異を大きくしないようにするには、深放電使用をしない事が大事となります。

例えば、このバッテリー。3年間使用したバッテリーの各ブロック電圧を測定した結果です。NO4ブロックの電池が大きく電圧を低下させています。このブロックNO4が、放電時には一早く過放電保護機能作動電圧に達し、また充電時には、その他の電池ブロックが過充電保護電圧まで達し、充電器を止める事になります。これにより容量低下となっている状態です。この方は、深放電（容量を使い切ってしまう程）での使用回数が多く、電池のバランスを大きくしてしまったようです。

バランス調整器で各ブロック電圧を均一に調整。

弊社のバランス調整器で、電圧を調整した時の電池ブロック毎の電圧です。大きく異なっていたブロック電圧差異を0.010Vまで調整。これでバッテリーブロック電圧は均一とはなりましたが、これで正常に使用できるとは限りません。充放電テスト行い、放電時でどこまで電圧差が広がり、充電時でどこまで電圧差を小さくできるかの確認を行わなければ行けません。また、3年間使用していた電池です。全ての電池が新品同様といきません。

新アイテムを導入

弊社では各ブロック電圧差を維持調整を出来るように、新アイテムを導入してバッテリーのメンテナンスを行っています。これは、設定した範囲内で各ブロック電圧を監視し、電池ブロック電圧差異を自動で調整するものです。

左が放電時のデータ。右が充電終了後の電圧データとなります。放電時には電池ブロック毎の電圧差（Cell Volt.Diff：）0.424Vだったものが、充電完了時には電圧差は（Cell Volt.Diff：）0.010Vとなっています。これで、大きく容量を低下させたバッテリーは、62Ah程の容量を使用できるバッテリーとして蘇りました。

2023年3月17日2023年3月17日

EVOTEC36V50Ahはどれぐらい使えるの？

弊社で販売を開始した36V50Ahバッテリー。どのくらいの時間が使用できるのか？というお問い合わせを多数いただきました。「50Ahだと心配だ！！」というご意見が多数ありましたので、実際使用してみて使用後の残容量を測定しました。

亀山ロコアングラーの鶴岡さんにご協力いただき、使用結果を下記にまとめました。

AM 7:00　野村ボート出発（41.75V）→ 段々畑 → 松下ボート → よりともボート前ワンド → 笹川上流 → トキタボート前 → 長崎 →折木沢上流→ PM 16:00　野村ボート帰着（36.48V）

残容量結果

約20km弱を9時間移動で、50Ahバッテリーの残容量が22.3Ahでした。50Ahバッテリーを約半分消費したという結果です。コンディションよって異なると思いますが、リチウムバッテリーの36Vは電圧が高い為、鉛バッテリー12V×3個と比較して、消費電流値が少なく、容量が減りにくい事がメリットです。

参考にしてください。

2023年1月25日

船検対応バッテリーについての詳細

船検対応バッテリーについて、お問い合わせが多数ありますので、弊社現状の詳細と今後の展望を纏めてみましたので、参考にしてください。

現状船検対応とされるバッテリーについて

今までJCIが船検対応として認めてきた基準について下記の表に纏めてみました。

基準番号	基準種類	基準内容	備考
①	IEC62619 組蓄電池安全基準国際安全基準	組電池とBMS（基板）の安全基準	JCIが対応と認める基準値の現最高位の基準
②	JIS C 8175-2 組畜電池安全基　　準　日本安全基準	組電池とBMS（基板）の安全基準	JCIが対応と認める基準値の現最高位の基準
③	IEC62619 単電池安全基準国際安全基準	単電池のみの安全基準	電池のみの安全基準、現在は対応基準として認められている
④	IEC62133-2 単電池安全基準　　国際安全基準	単電池のみの安全基準	電池のみの安全基準、現在は対応基準として認められている
⑤	UN38.3　国際輸送に求められる安全基準	輸送時求められる基本的安全基準　法的拘束力無し　自己宣言	この基準での船検対応は現在廃止されました。

JCI船検対応表

船検対応のバッテリー基準は流動的

上記表にあるように、船検対応バッテリーと一括りにしても、その対応基準は5種類の基準がございます。しかし、UN38.3で対応としていた基準は廃止され、現対応基準は4種類となっています。現在はこの基準では船検対応とはなりません。このように船検対応バッテリーの基準は流動的になっています。よって、現在は認められている基準でも、今後その基準が変わり非対応となる事も注意しなければいけません。

弊社が最高基準のIEC62619（バッテリーブロックとBMS）、JIS C 8175-2（バッテリーブロックとBMS）で対応取得する理由。

弊社がJCIに船検対応となる基準を上記表の2つの最高基準で申請する理由は、JCI本部担当者から、「最高基準であるこの2つの基準での申請は、今後基準廃止とはならない」という事を確認したからです。表にもあるように、対応基準とされていた基準が、その後、廃止された事実がある為、船検対応バッテリーがその後、非対応のバッテリーになる事を防ぎたいという事からの対応です。

また、バッテリー自体の安全性をテスト機関に認められることも重要と考えています。リチウムバッテリーは、皆さんもご存じのように「安全」なものではありません。その安全性を長い時間とコストをかけても、電池とBMS両方を試験して、第三者機関に認められる事が、とても重要な事と認識し、取得を続けています。

＊下記表の基準番号とは上記表の基準番号となります。

種類	SE1230	SE12750	SE121000	SE15500	SE151000	SE151800	SE24600	SE24900	SE36500	SE36700
基準番号	無し	無し	無し	無し	無し	①、②	①	①	②	①
備考				検査期間申請中（3月中旬頃）	検査期間申請中（3月中旬頃）	対応済み	対応済み（現行ケース）	対応済み（現行ケース）	検査機関申請中（2月初旬頃）	対応済み（1個前のケースから）

弊社バッテリー船検対応状況

今後の船検対応バッテリーについての所見

前述の通り、船検対応と言えども、幾つかの基準種類に分かれています。今後この船検対応がどのように推移するかは流動的です。しかし、昨年末PSE電気安全法が改正された通り、BMSの安全性が求められるようになったように、リチウムバッテリーの安全性にはBMSの性能基準は重要となります。リチウムバッテリーの動作はBMSで制御されます。それが規定されるという事は、過充電での事故（BMS制御不能）が多いという事です。そのような事からも、リチウム電池ブロック＋BMSの安全性が必至となるのではないでしょうか？「船検対応とされているバッテリーが、どの基準で対応となっているかを確認されることも重要と考えます。

2023年1月13日2023年1月13日

PSE電気安全法の審査基準改正

令和4年（2022年)12月28日より電気安全法が改正されました。今までの基準では足りなかった基準を補うために改正が行われました。大きな変更点は保護回路基準が定められていなかった別表第9基準を、国際規格に対応した別表第十二基準に1本化し、BMS性能の厳格化となったようです。

別表第十二基準とは!?国際規格IEC62619、日本規格JIS C 8715-2に準じる

弊社では、移動用として使用するリチウムバッテリーを先行してIEC62619/JIS C 8715-2を取得してまいりました。それは、リチウムバッテリーには重要な役割を果たすBMSを検査する項目があり、それをテストし認証を受ける事により、安心・安全につながる思いで各バッテリーで取得を続けてまいりました。また、この認証は船検対応出来るバッテリーとして高いランクで認められるため、取得を続けていますが、PSE電気安全法でもこの認証を基準値として改正されたとの事です。

2022年11月8日2022年11月8日

魚探用大容量バッテリー15V180Ah近々発売開始！！

定格15V180Ah（2700Wh）の大きな電力を供給できるバッテリー、SE151800を発売します。このバッテリーは、16.8V～12V電圧範囲内で使用できるバッテリーで、魚探の作動電圧に合わせた電圧となっています。魚探の作動下限電圧が11V付近に設定されている魚探にも電圧不足になる事無く、電力を供給し続けます。

大容量のメリット!!充電無しでも使用二日目も安定の電力供給!!

1日に使用したバッテリーを、充電せずに2日目も使用可能にするために、180Ahの電力を詰め込みました。これで、充電を気にせずに2日目も安心して魚探を使用できます。大きな電力を使用するリチウムバッテリー。「ブレーカーが落ちて充電が出来なかった!!」なんて事があった経験はございませんか!?そんな不安を解消する大容量バッテリーの重量は「15.8kg」です。この電力で15.8kgというのも大きなメリットです。

国際安全規格　IEC62619取得

移動体に使用されるリチウムバッテリーの安全規格IEC62619を取得しました。これで、日本国内の船検を高い基準でクリアするバッテリーとなります。

＊現在、日本国内における船検対応バッテリーには、幾つか異なる基準で認められるようになっています。電池のみの基準や、その他の基準でとりあえず対応となっている場合もございます。その場合、現在船検対応と認められていても、今後認められなくなる基準もあるようです。電池と基板の両方の安全性をテストして認証されるIEC62619は、高い基準で安全性を認められている為、今後船検非対応となる事はありません。

＊IEC62619を取得は完了しましたが、小型船舶検査機構に資料を提出し、資料確認が終了すれば、SE151800が船検対応バッテリーとなります。

発売日は12月上旬となります。

2022年10月21日2022年10月21日

個人輸入したリチウムバッテリーとは何が違うのか!?

最近よくこんなご質問を頂きます。

「個人輸入でリチウムバッテリーを購入する際、何に気を付ければ良いですか？」や、「個人輸入でリチウムバッテリーを購入したんですが、修理していただけますか？」などのご質問、弊社では状況に合わせ回答と対応はさせて頂いておりますが、個人輸入をお考えの方々は一番に「リスク」を考え熟慮してください。個人輸入で購入できるバッテリーと何が違うか!?それは即答しますが、日本でリチウムバッテリーを販売している企業は、「責任とリチウムバッテリーが社会に貢献しているという自負」これを持って事業を行わせて頂いているのです。全てとは言いませんが、個人輸入で購入できるバッテリーを販売している企業の中には、「責任と自負」が無い企業が存在する事も事実です。

バッテリーの組み立て方と使用される部材の違い

最初に提示した画像3種類がEVOTECバッテリーブロック、この画像3つは個人輸入で購入されたバッテリーブロックとなります。まずシルバーのガムテープ状のものに包まれていた電池ブロックを開けてみると、雑に溶接されたニッケルと、雑に接続されているBMS配線が露わとなります。ニッケル部分が錆びている事が分かると思いますが、錆びたニッケルは抵抗が増える事と、ニッケルが切れやすくなってしまい、溶接が取れてしまう危険性があります。錆対策されたニッケルも使用されていない事が明らかです。その他ニッケルはバッテリーのピーク電流値を考慮して選択されなければいけません。厚さ、太さで対応電流値が異なるのです。

BMS配線も危険です。このBMS配線は、ブロック毎に分かれている電池の情報をBMSに収集する配線です。電池ブロック＋に接続される配線、電池ブロック－に接続される配線等に分かれます。よってこの配線が外れ触れ合う事があれば、ショートしてしまう事は必然です。

バッテリーを安全に使用してもらう為の責任

弊社ではバッテリーを安全に使用して頂く為に、ディープサイクルバッテリー全てPSE適合検査を行い、自主検査して出荷しております。これを「PSE認証」と言って表現している業者がいますが、これは誤認です。PSEは経済産業省に認証してもらうものでは無く、自社で電気安全法に則り、適合検査を行い、自主検査を行って販売する、自社責任で行うものです。よって大手インターネットモール等で「PSE認証」と謡っている企業のバッテリーは上記定められている行為を行っていない事が判断できます。

弊社ではディープサイクルバッテリー全て電気安全法に則り、適合検査を受けております。また船検対応を目的に取得したIEC62619の安全規格ですが、これは移動体に使用されるリチウムバッテリーの安全規格となり、初めてBMSの性能基準を設けた規格という事もあるので、なるべく多くの弊社バッテリーも取得しようと努めています。現在は3種類の弊社バッテリーがIEC62619認証されています。（これは国際電気標準会議に認められる規格です。）

バッテリー以外にも気を付けなければいけない個人輸入!!それは充電器!!

これまでリチウムバッテリーについてお話しさせて頂きましたが、このリチウムバッテリーを充電する為の充電器がとても大事になります！！今回は割愛させていただきます。次回にでもお話させていただきます。

2022年10月19日2022年10月19日

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。