充電池とACアダプタについて

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1名無しさん@1周年:01/10/26 21:44 ID:02sRFtzo
ニッケル水素充電池にアルカリ単三電池を6本(9V)
使って充電しています。
いちいち乾電池で充電するのではランニングコストがかかりすぎるので
ACアダプタから給電できるように改造したいのです。
手持ちのACアダプタにはOUTPUT 9V 1.2Aと表示されていました。
しかし、テスターを用いて実測してみたところ12Vでていることがわかりました。

そこで質問なのですが、ニッケル水素充電池(元々は9Vで充電)に
ACアダプタからの12Vで充電しても大丈夫なのでしょうか?
充電するに十分な電圧に達していれば大丈夫だと思うのですが、
過充電で液漏れなどが発生しないか心配です。
電池に詳しい方解説おねがいします。
2伊号403@工学盤:01/10/27 13:14 ID:0Tky5URR
う〜ん、電池の容量と、充電本数がないんだが・・・
アダプターを直接電池に接続すると、どちらも壊れてしまう恐れがあるねぇ。
あまり、電池には詳しくないんだが、
以下は、素人ながら例えとして考えてみたので、参考程度に。
実際には、実験しながら、最適な値にしていくことになると思う。
1hごとに、充電中の電池温度を確めたり等して。
3伊号403@工学盤:01/10/27 13:16 ID:0Tky5URR
つづき。
NiMH電池の標準的な充電方法は、NiCdと同じ定電流充電みたいなので
これの簡単な構成としては、直列に電流制限抵抗を入れるだけでできるんだが、
変動要素があるので、抵抗値をどのくらいにするかが問題。

まず、アダプターだが、
記述から判断すると、単なる一般的な整流平滑出力みたいなので、
このタイプは、これ専用の物に対して適切な電力を提供するように作られているので、
異なる負荷だと出力電圧が変動してしまう。

電流制限抵抗だが、定電流充電に近づけるには、抵抗値は大きい方が良い。
だけど、当然、電圧降下が大きくなるので、アダプタによる制限が出てくる。
あと、使用電力にも気を付けなければならない。

電池
種類や容量によって、充電電流や時間が変わってくる。
周囲温度にも影響されると思う。
あと、充電する電池を何本にするか。
4伊号403@工学盤:01/10/27 13:17 ID:0Tky5URR
つづき。
標準充電が、0.1Cが大体みたいなので、周囲温度にも影響されると思うんだが、
9Vのアダプターということで、放電終止電圧を1.0V、充電完了電圧が1.5V位で考えて、容量1600mAhの4本充電することにすると、

充電完了時の充電電流を0.1C=160mA、アダプター電圧を10Vで考えると、
抵抗値 → (10−1.5x4)/0.16=25 (→22Ω)

充電開始時の抵抗にかかる電力 → (10−1x4)^2/22≒1.6W

これより、
抵抗は、22Ω、5W程度のセメント抵抗を選定すると、
充電開始時は、6/22≒0.27A
充電完了時は、4/22≒0.18A
になる。

標準充電時間が、14hぐらいだから、これだと少し早めに充電完了するかな。
5伊号403@工学盤:01/10/27 13:22 ID:0Tky5URR
つづき。
結構面倒くさいし、電池を長持ちさせたいんだったら、
電池の条件に合った市販品を買った方が良いかも。

長々とスンマヘソ・・・
6伊号403@工学盤:01/10/27 13:30 ID:0Tky5URR
age忘れた・・・
71:01/10/27 18:28 ID:fiu8iAzb
1です。
回答ありがとうございます。
状況の説明が不足していたので追記します。

現在使っているニッケル水素充電池はラジコンに内蔵されている
モノで容量などは表示されていないのでちょとわかりません。
いま手元にあるのは単三電池(1.5*6)からニッケル水素充電池に
充電する充電器です。

これは回路を見てもよくわからないのですが、推測するに
電池6本(9V)から電力を供給するときに電流量が一定になるように
調整する回路が内蔵されているものと思われます。
この回路では充電池の充電状態がLEDの点灯によってわかるようになっています。
充電池が充電されるとLEDが消灯して電力の供給がストップします。

ここで私がやりたいことは、元々はアルカリ単三電池(1.5*6)で行っていた
電力供給をACアダプタから行うことが可能なのか。
手元にあるACアダプタはスピーカー用のものです。
昨日書き込みしたあとにまたACアダプタを探していると新たに
OUTPUT 6V 600mA のものを見つけました。
テスターで実測すると10Vでているようです。
このACアダプタを、これまで使っていた単三電池の代わりに使用できるかということです。

電池の条件にあった市販品を買うのもお金がかかってしまうし、第一電池の条件が
よくわからないので困っております。
8名無しさん@1周年:01/10/27 22:26 ID:tg7pjOdZ
お持ちの充電器、きちんと電流制限がなされているようなので
9V1.2AのACアダプタであれば、充電可能だと思います。

すでにご存じかもしれませんが、2さんが言っておられるようにあなたが
お持ちのACアダプタは文面から察するに安定化されておらず、このような
電源の場合テスタで計って12V出ていたとしても、ある程度の電流を
取り出そうとするとそれに伴い、取り出せる電圧も下がってしまいます。
ですから、充電する際にはアルカリ電池1.5V×6本(9V)程度に下がるのでは
ないでしょうか。
それからニッケル水素電池の場合、充電電圧がある程度
高くても(2〜3V程度なら)それほど気にすることはないと思います。

テスタをお持ちのようですので、一度ACアダプタをつけた状態で充電し
その際に電池にかかる電圧、電流を計ってみてはいかがですか。
9AVR:01/10/28 01:14 ID:7CaawJd8
 >8に補足で、

                 ダイオード
 −−−−−−   −−−− ⇒ −−−+−−−−−−− 直流出力(+側)
 ↑        ト  ↑          |
交流       ラ  交流         |
100V      ン  6.3V       == コンデンサ
 ↓        ス  ↓           |
 −−−−−−    −−−−−−−− +−−−−−−− 直流出力(−側)
                                      ここを基準に考える。
 中は上記のようなのが入ってます。
(昨今のPL法がらみで安全のためのヒューズも入ってるかも知れないけど省略)
で、だいたい電気わかってそうな方と見て、、、
交流は正弦波のかっこうをしてます。トランス通って小さくなっても同じ正弦波の形。
数学の正弦波を頭に描いてください。100ボルトとか6.3ボルトというのは、X軸から
縦に測った波の高さのこと。振幅(しんぷく)。 その言いかたが2通りあって、
1,ピーク値(ピ ー クち)。 一番高いところを測った電圧。
2,実効値(じっこうち)。 実力(実際に仕事をさせたとき)の電圧。正弦波の形の
                交流では、ピーク値の約70%、( くわしく言うと1/√2 )
この二つを踏まえて、
交流6.3Vの所は正弦波的にプラスマイナスにバッコンバッコン上下に動いてます。
で、ダイオードは御存知のように一方通行な性質です。
左側の電圧が右より高いときだけ、電流通れます。逆向きは絶対通れない。
なので、コンデンサには正弦波がプラスに上がったときの電圧が溜まります。
正弦波が低く下がっても、ダイオードが逆流をさせてくれないので溜まったまま。
で、出力をまったく使わないと減らないので、正弦波の一番高い所まで登り詰め
たときの電圧が残ってます。
それがテスターで見えてる10ボルトとか、です。
でも、これは実力ではない。いわば見栄を張ってる値。
実際に仕事をさせると、へこたれて落ちます。それが実力、実効値です。
ピーク値の約70%なので、10ボルトが7ボルトに減る。
さらに、ダイオードも大きな電流が通ると、電圧を喰います。約0.7ボルト。
で、約7−約0.7 = 約6.3ボルト になる。
だから、
充電中は仕事をするから電圧は低いけど、充電完了すると仕事が無い(電流流れ
ないので)電圧はピーク値まで逝くでしょう。(でも壊れないと思いますが、、、)
休まずずっとある程度の仕事をさせ続ければいいのです。休ませると10ボルトに
登ってしまうので。で、具体的には、LEDを並列に何個も並列か、クルマの6ボルト
電球をつなぎっぱなしにしておく。絶対外さない。ハンダ付けしてしまう。
10AVR:01/10/28 01:17 ID:7CaawJd8
あいけね、10ボルトじゃなく12ボルトでしたね。すんまへん。
7割で約9ボルトということで
11伊号403@工学盤:01/10/28 06:03 ID:bdtidzXS
>>7
なるほど、
ラジコン用の、乾電池式の充電器があって、それにアダプターから
電源を供給するようにできなかってことだったのか。

感じから、>>8同様9Vアダプタそのままでも使えそうな気がしますが、一応、
間に、整流ダイオード(順方向1V程度、10E1あたり2個か、ダイオードブリッジ)
かまして、適切な電圧になるかどうか試してつかってみてはどうでしょう。
そうすれば内臓のパイロットランプを信頼できそうです。
>>9の最後の記述の方にある方法は電気食ってしまいそう)

6Vアダプターの方は、なにもかまさずに、確めることができそうですねぇ。

#自分は>>9のような文字図表現しようとするととどうしてもズレてしまう・・・)
12AVR:01/10/29 05:21 ID:hMiJBQYH
>>11
ウィンドウスに付いてるメモ帳で書いてから2chの「書き込む」欄に
コピペしてるだけです。メモ帳のフォント設定を例えば、MS P ゴシックに。
Pの字はプロポーショナル、文字に依って字幅がちがう、という意味。
あと、半角スペースの連続は2ch側で削除してしまうみたいで図が
左側につぶれてしまってるのが良くある。
でも、
アスキー絵はサーバの負担なのでご利用は程々に、らしいです。(自戒込み)
13伊号403@工学晩:01/10/31 02:58 ID:bTuSFXY6
見事にsageってるねぇ・・・
>内臓のパイロットランプを信頼できそうです。
充電池の端子電圧を監視して制御してるなら関係ないかも。

>>12
今度どっかで試してみます。
14名無しさん@1周年:01/11/03 04:46 ID:w2Q0uJsK
乾電池のシェーバをアダプタで動かせないかな。
おれ機械屋だから電池の所にピタリ入る樹脂は簡単にできるけど。
電池2本の3ボルトと同じアダプタってあるの。
15伊号403@工学晩:01/11/04 23:15 ID:WMbzf6mn
>>14
お店に行けば判ると思うけど、
3VACアダプターはあります。
シェーバーにもよるけど、乾電池タイプということは、低価格なタイプだと思います
ので、非安定のものでもよさそうに思います。
安定化タイプ及びスイッチングタイプのACアダプタは、割高になってます。
(シェーバに対してアダプタの容量があまり大きいと、端子電圧が上がるのでモータが
速くなりそうだが)
アダプタの容量は、シェーバの消費電力を目安に。1.5〜2倍位が適当かと。

都市部とかだったら、特価で安くごろごろ売り出しているとこがあるので、安定化タイプが
あればこれのほうが安心して使えそうです。
1614:01/11/05 04:29 ID:UT6Ho9Pf
どもサンクスです。>>15
帰りがてら中古ショップに行ったけど9ボルトまでしか無かった。
うち地方の田舎町だからなあ。
泊りで出先の仕事に持っていければなーと思ったわけ。ときどき
電池買うに苦労するから。
改造とか自作は無理かなあ。入れる箱なら作れるんだけど(笑
17伊号403@工学盤:01/11/05 13:10 ID:9t7XekBu
>>14
>>15で適当なことを示してなんですが・・・)
ACアダプタを使用したときに気を付けなければならないのは、
シェーバの駆動をロックさせないようにすることです。
ロックさせたままだと、過大電流で、モータまたはアダプタを損傷する可能性が
ありますので。
また、アダプタ容量が充分でないと、髭を剃りだした途端にロックしてしまう可能性
も考えられます。
きちんと駆動させるには、レギュレーションのいいものが良いし、過負荷(ロック)
時は、レギュレーションの悪いもののほうが損傷しにくそうなので、
最適なアダプタの選択は、案外難しいかもしれません。

一番無難で安全なのは、やはり、充電池を使うことでしょうね。

#かみそり派なので、シェーバーもってないのよ
18あさはかマン:01/11/05 19:00 ID:gTxzbKiW
>>16
CDプレーヤ用のACアダプタを取り寄せて見ましょう。
おそらく3Vか4.5Vのはず。

>ACアダプタについて
▽に〒マーク(甲種電気用品マーク)がついているACアダプタは
以下のルールがあったような?

*たとえば、9V 1.2Aと書いてあれば
・1.2Aを取り出しているときに、9V以上の電圧が出ていること
・無負荷のときに表示電圧の150%まで(9x150%=13.5V以下)の範囲に電圧があること

それと、マンガン乾電池は作りたてすぐであれば
1.7V強の起電力があるので電池6本なら10.2V近い電圧が発生し、
放電終了は1.2Vぐらいと考えるので7.2V以下、
放電中ならもっと低い電圧となります。

すると、順方向電圧降下が0.6Vのダイオード*3本を直列に接続して
1.8Vのドロップを作れば
この用途なら、まあなんとなくOKと言う事になるかと思います。

ダイオードの順方向電圧降下は温度が上がると電圧が減る方向に動く、
電流が多く流れると、より多く電流が流れる方向に働くので
ダイオードは良く冷える位置に配置するなど、熱管理には注意しましょう。

接続する負荷が、電池の内部抵抗を利用する回路設計、即ち
電池から電流を取り出したときに電圧がかなり下がる事を前提にした回路になっていなければ
上記の方法で大丈夫です。
そういう設計で有れば、さらに電池の内部抵抗に当たる分の抵抗器を追加します。

あとは自己責任でどうぞ。
19AVR
参考までに電流実測例
松下の洗えるシェーバー(型名の所消えてる)
単三2本、新品(のはず)アルカリ乾電池使用
空転時550mA、故意に停動時1.5A
電圧は面倒で測れなかった。

意外に流れてますね。回路屋には大きく感じても
ミニ四駆とか電動プレーンやってる人には常識かも