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エネループ(ニッケル水素)のような充電池を最も簡単に充電するには?


三端子レギュレータで1.4Vに設定して常に充電していれば、それ以上に充電することは出来ない為過充電となる心配が無く、安全に充電することが出来ますか?

ただ、これを考えて居たのですが、何度も使う内に劣化して、充電できる電圧が1.4Vを切ってしまった場合、この方法で充電するとか実質過充電充電となり爆発や火災のリスクが出てきますか?

回答の条件
  • 1人5回まで
  • 13歳以上
  • 登録:2015/06/20 08:23:37
  • 終了:2015/06/27 08:25:05

回答(3件)

匿名回答2号 No.1

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2015/06/20 12:35:54

一番簡単。

匿名質問者

回答いただきありがとうございます。
この商品では100Vからの充電しか想定されていないようです。
質問に説明が足りず申し訳ありません。
今考えておりますのは太陽電池などそのままでは使いにくい電源を変圧してからの有効活用みたいな物を想定しています。

2015/06/20 15:07:50
匿名質問者

質問者から

匿名質問者2015/06/20 21:34:22

電源は太陽電池を想定しています。三端子レギュレータを利用すると簡単に安定した電源を取り出す事ができますが、夜や雲ると使えなくなってしまいます。

そこで当初はファラデー単位のキャパシタなども考えて居たのですが、電池はどうなのだろうかと思い気になっています。また、同様の劣化による充電問題はキャパシタにも存在しますか?

また、出来る出来ないではなく、どのようにすれば出来るようになるのか?
出来ないのであれば、どういった原理があり難しいのか教えて頂ければ沢井です。
宜しくお願い致します。
どういった仕組みを用意するのが困難で実現できないのか教えて下さい。
宜しくお願い致します。

匿名回答3号 No.2

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2015/06/20 17:32:21

ソーラーパネルに三端子レギュレータを繋いで1.4Vに設定すれば、エネループ(ニッケル水素)のような充電池を充電する事が出来ます。但し、充電状態を管理しないと過充電となる心配があります。過充電は間違いなく電池の寿命を縮めます。

放って置いても過充電にならないようにする為のアイデア

  • 一定時間で充電回路を切断する
  • 一定時間で1.4V充電からトリクル充電に切り替える
  • 最初からずっとトリクル充電し続ける
  • -ΔV検出でトリクル充電に切り替える(一般的なニッケル水素の充電器はこれです)

トリクル充電 - Wikipedia

良記事がたくさんアップされてますよ。
太陽電池とニッケル水素電池で電気を自給自足したい--企画を立てる
100均充電器+太陽電池:自作☆改造☆修理の館:So-netブログ

安全性について
ニッケル・水素充電池は、規定の充電方法に対してよっぽど変な事をしない限り異常発熱や爆発は起こりません。
電池が劣化した場合の安全についてはYesともNoとも言えません。電池の種類、使用環境、充電回数、使用頻度、製造からの経過時間などによって電池の状態は変わってきます。市販の充電池に規定された充電方法・充電回数・使用期限内であれば、安全上は問題ありません。かと言って厳密に守らなければ死ぬような事も無いです。

大容量の電気二重層コンデンサは、二次電池とは比べ物になりませんが、劣化による充電問題はあります。

匿名質問者

とても詳しい回答頂きありがとうございます!

トリクル充電からアイデアを貰ってこの方法はどうなのと持った次第です。
1.4Vでも危険であれば1.3Vなど満充電よりもう少し低い電圧に設定していれば電池の電圧がこの電圧に近づくと自動的にトリクル充電になると思ったのです。
しかし、電池が劣化して満充電でも1.2Vにしかならなくなった場合(コンデンサーでも同じ現象が起こりそう)、この回路に繋いでいると過充電となりトラブルになるのではないかと危惧しています。
もっとも、電圧を下げて充電した場合どこまで充電してつかるのか分かりませんが・・・

また、リンク先の記事紹介ありがとうございます。
特に、24時間動作するラジオについては、作りたいと思っている物に近い物です。私の場合は、ラジオではなく水耕栽培用のミニエアポンプになります。動作すればより早く植物が成長るが無くても成長する。期間は5ヶ月で屋外の為、乾電池くらいが安全に扱える限界かと思っています。

2015/06/20 21:16:54
匿名回答5号 No.3

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2015/06/21 03:26:20

私も似たような事を考えているのですが、結論から言えば、急速充電ではなくトリクル充電で良ければ、過充電とか心配する必要ないと思います。
例えば、パソコンのバックアップ電源用のニッケル水素電池などは、簡単な回路で本体の電源のオンのときは常に充電、オフになった時に放電するようになっていますし、充電状態をいちいちチェックしているわけでもありません。
どこかにトリクル充電の回路の例があると思いますが、定電圧源とダイオードと抵抗とニッケル水素電池を直列につなぐような感じだと思います。

http://industrial.panasonic.com/lecs/www-data/pdf/ACG4000/ACG4000PJ12.pdf
上記のカタログにあるように、ニッケル水素電池にはいくつかのタイプとそれぞれに適した充電方式がありますが、基本的には同じニッケル水素電池なので、特性の仕様が違う程度だと思います。

  • 匿名回答1号
    匿名回答1号 2015/06/20 09:52:39
    爆発はちょっと考えにくく、せいぜい破裂程度でしょう。火災はあるかもしれません。
    でも、リスクについて全くわからない人間が、
    プロの考えた純正品以上の効率を安全かつ効率的に引き出せるというのが、
    とんでもない幻想であると気づいたほうがいいと思います。
  • 匿名質問者
    匿名質問者 2015/06/20 15:03:03
    コメントありがとうございます。
    なぜ危険なのでしょうか?その理由が知りたく思っています。
    また、どのように改良することで同等に近づけることが出来ますかね?
  • 匿名回答1号
    匿名回答1号 2015/06/20 19:24:27
    電気回路っていうのは本来、素子を通過する電圧量、電流量を想定しながら設計し、
    テスターやオシロスコープなどの計測器を使って、
    実測値が理論値と誤差の範囲内に収まっているかどうかを確認しながら完成させるものなんです。
    あなたの書きこみを拝見する限りでは、
    ブロックのおもちゃを組み立てる感覚でなんとかなると思っているようにしか感じないんですが、
    その程度の安全意識しかないのであれば、いつ火災を起こすような回路を組むとも限りません、
    とこういう事を言ってるんです。
  • 匿名回答4号
    匿名回答4号 2015/06/20 19:49:19
    たとえ1.4Vに電圧調整できたとしても、そのまま充電し続けた場合、忘れた頃に発火する可能性を否定できません。
    許容量をオーバーした分のエネルギーは熱に戻るしかないのです。
  • 匿名質問者
    匿名質問者 2015/06/20 20:37:42
    匿名回答1号さま
    再度コメントありがとうございます。
    知識が無くても効率性をある程度無視して、大きなマージンを取れば安全に使うことが出来るのではないかと言う所があります。また、プロの作る回路は確かに素晴らしいですが、コスト(金銭的、知見収集に関わる)が高くなり素人ではでは作ることが出来ません。しかし、効率を落とした場合、簡単な回路でこれを実現することが出来ないものかと思うのです。特に、太陽電池の補充電など見ていると抵抗が高くなり勝手に電流が流れなくなる物など上手に作られた物もあり(バランスなどどこまで計算されているのか分かりませんが)、探せば色々な方法があるのではないかと思うところがあります。

    匿名回答4号さま
    コメントありがとうございます。
    許容量をオーバーしようにも理論上充電後の電池電圧が1.4Vであれば電流はゼロとなり、P=RI^2より熱は発生しないように思うのです。
  • 匿名回答1号
    匿名回答1号 2015/06/20 20:44:35
    素子の特性を把握して、その範囲内の電圧・電流で収まるように回路を設計しないと、
    素子が破損し、そこから発火する恐れがあるんです。
    知識のあるなしではなく、
    きちんと設計してるか、行き当たりばったりなのか、というとても大きな違いです。
  • 匿名回答6号
    匿名回答6号 2015/06/21 21:05:39
    大きなマージン、というのが例えばなんなのか? 
    を知らずに回路組むことが問題なんだと思う。

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