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いろんな種類のニッケル水素電池を充電

しばらく何もできなくて,ふと思い出したのがニッケル水素電池の事

カメラやビデオカメラなど専用バッテリーは思い出して定期的に充電しているが,エネループを使い始めてエネループ以外のニッケル水素電池の充電をすっかり忘れるようになってしまった

で,すっかり忘れて放置していた以下の充電池を確認したら電圧が低下していて危ない事になっていた(すべて2個ごとあった)

①秋月で購入したニッケル水素電池パック(3セル:3.6V)

3セル

②コードレス電話の子機用バッテリ(2セル:2.4V)

2セル

③100¥ショップのライトから取り出したバッテリ(1セル:1.2V)

1セル

充電には3.6V用の充電用ACアダプタを利用

充電器

①はブレッドボードに簡単な回路を展開して充電

回路

充電完了はテスターで電圧確認した

テスター

②③は電圧を下げるべきだったが,不良になるのを覚悟のうえ急速充電できるか,そのままやってみた

結果的には放置期間が長すぎた②と③のバッテリ1個が使用不可となる(それぞれ残り1個は問題なし)

定期的に充電するためそれぞれに適応する充電器を作製しておいたほうが良さそう考えてみようってことで検討

  • 良く使うものではないので,まずは単純かつ安上がりで良しとする
  • セル1~3までを対象とし,既に簡易9V用充電器があり9V(セル7)も含まれるものにしたい
  • 将来の改造を見据えインテリジェントとしAVRを使う(拙者はソフト屋ですし)
  • いつものことで完了期限なし

充電完了を電圧を判断する方法とすれば出来そうに思える

電子負荷の修正

改良しようにもケーブルが太すぎて取り回しが困難になりそうなので許容電流7Aのケーブルに付け直した

付け直し

結線済となったシャント抵抗5Ωと0.5Ωの抵抗値を計測(厳密には4端子法で測定する予定)

5Ω

0.5Ω

簡易実験用電源を確認

5Vで800mA位の電源で800mA+の出力になると電圧降下が発生したので正常のようだ

電源1

新しく作製した電源を確認(まだケースは無い)

12Vで1Aの出力が可能であることを確認

電源2

この電源は再度確認する予定

電子負荷の作製

実験用電源の確認をセメント抵抗を使っていたら,情けないことに不意に触って火傷してしまった

そこで簡易ながら電子負荷を作製しておくことにした

前々から作っておこうと考えてはいたので材料はある

ベースは廃材のアルミ放熱版

放熱版1放熱版2

回路は簡易で以下のとおり

回路1

2SJ334(60V30A,Rds29mΩ)× 2

シャント抵抗は0.1Ωとかの方が良いが手持ちがないので1Ωを2つ並列で0.5Ωとして5Wのセメント抵抗で10Wを確保

抵抗

アルミテープで固めて0.3mmのアルミ板で放熱版に固定(規定以上の熱を放出可能かな)

放熱

電圧・電流の測定をArduinoで行うため回路を修正

  • Arduinoからの測定で0Vを統一するためシャント抵抗を移動
  • 複数だと電流補正が必要となるためFETを1個にした

回路2

2SJ554(60V45A,Rds37mΩ)× 1

さくっと完成させたが,ケーブルは太いほうが良いだろうと思い2sqにしたためちょっと収まりが悪くなってしまった

完成

とりあえず確認してみて大丈夫そう(以下は400mAとなる)

試験

改良も考えるため本日はこれで終わり

ダイソーのUSB充電ライター(その2)

ダイソーのUSB充電ライターの続き

USB未充電のリポ両端電圧は3.90V位

未充電リポ電圧

USB充電中のリポ両端電圧は3.93V位

充電リポ電圧

リポを基板から外してリポ電圧は3.90V(当然未充電と同じ)

リポ電圧

リポを外した基板(つまりリポ充電)の電圧は4.31V

リポ充電圧

(参考)リチウムイオン充電池の充電方法
  • 一般的に充電圧はセルあたり最大4.2V電流は1C以下(充電圧は4.1Vとする場合と4.2Vがある)
  • 充電は電圧と電流を管理する定電流定電圧充電(CCCV)方式を使う
  • CCCV充電としてはセル電圧が4.2Vまで定電流充電,4.2Vに達すると定電圧充電にする
  • 満充電は充電時間または充電電流の減少状態で判断
  • 充電時間で規定する場合は4.2V、1CのCCCV充電で充電時間2.5時間を満充電と定義(電流0.5C、電圧4.2Vの定電流定電圧充電では3.5時間となる)
  • 急速充電の目安として1C充電の場合は充電開始1時間後には90%充電となり、0.5C充電の場合では120分後には90%以上の充電となる

(追記:2017.01.07)

リポの容量は電子負荷で計測してみたところ200mA/H前後の模様

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