自動車用バッテリーの最適な補充電方法の考察

数年間使い込んだバッテリーを一般ユーザー向けとして売られているフツーの充電器で充電をすると、すぐに充電が終わってしまって拍子抜けする事がよくある。

疲れたバッテリーを効率よく充電するには、ある程度の高い電圧が必要であるところ、一般ユーザーが気軽に扱えるよう多くの充電器で安全な範囲の電圧に制限されており、上手く充電されないうちに充電終了となってしまう。

バッテリーの充電方式はいくつかあるけど、今一度おさらい。

定電流充電

鉛蓄電池の標準的な充電方式(JIS D5301 9.2 a)

電流を制御し、電圧は制御されない充電方式。※最大電圧は機器の能力や安全装置により実質的に制限される

必ず車両からバッテリーを取り外しまたは切り離して充電する必要がある。

バッテリーの取り扱い説明書には普通充電電流の記載があり、特別な場合を除いて5時間率電流の1/2または20時間率電流の2倍の電流となっている。
規定電流で充電中の端子間電圧または比重を15分毎に測定し3回連続で一定となれば満充電とする。
充電初期から終期まで一定の電流が流れるので時間効率が良く充電量の把握がしやすいが、バッテリーの状態によっては充電電圧が高くなり車両ECUの破損などの恐れがあるため車載状態での充電を避けるなど注意が必要。
ガスの発生が多い(液減りが多い)ので密閉形など液補充の出来ないバッテリーには適さない。

定電流方式は安価な製品に採用される。簡易的な方法で電流制御されているため完全な定電流とはならない。

定電流充電のイメージ

定電圧充電

電圧を制御し、電流は制御されない充電方式。※最大電流は機器の能力や安全装置により実質的に制限される

オルタネーターによる充電がこれにあたる。

14V~16V程度の定電圧で、電流制限は設けず成り行きに任せるためバッテリーの容量(大きさ)と充電電流を気にする必要がない。
バッテリーの容量・状態により充電電流が変わるので充電量の把握がしにくく、充電が進むと充電電流が小さくなっていくので時間効率が悪くなる。
内部がショートするなどした不良バッテリーを充電した際には意図しない大きな電流が流れ短時間で液が減ることがある。

定電圧充電のイメージ

定電流-定電圧充電

鉛蓄電池の標準的な充電方式(JIS D5301 9.2 b)

電流と電圧を制御する。
一般向け充電器で多く採用され、規定電圧までは定電流充電~設定電圧に達した後は定電圧充電というような動作をし、車載機器を損壊しないよう電圧が控えられているために車上充電が可能な製品が大半を占め、マイコン制御により高機能化されたものも多い。

定電流定電圧充電のイメージ

フロート充電

フロート電圧(満充電時にバッテリー電圧と充電電圧が釣り合って充電電流がゼロとなる電圧、通常は13.6V前後)によって充電する定電圧充電の一種。
原理的に過充電とならないが、バッテリーの劣化度合い(内部抵抗)によってはいつまでも充電されない。
バイクや農機具などのオフシーズン時の維持充電、UPSなどの非常電源に使われる。

フロート充電のイメージ

トリクル充電

フロート電圧より僅かに高い電圧により、自己放電を補う程度の微少電流で充電される。
用途はフロート充電とほぼ同じ。

一般向け充電器

一般向けとして市販されてる充電器にも色々あるが、フルオートな充電器はほぼ定電流-定電圧充電を採用している。

高機能なものでは充電プロセスを多段化したりセルスタート機能などを付けて凄そうに見える。

業務用充電器

電圧・電流とも任意に設定できるものが主流で、どのように充電するかは使用者に委ねられる。
とにかくデカくて高い。

何が問題か

フルオート充電器の制御がJIS D5301に定められた充電方法とは異なり、記事冒頭にも書いたように充電が途中で止まってしまう。

国内最大手バッテリーメーカーであるユアサの充電器の取説にさえ「※この充電器は、バッテリーの種類によっては比重が上がらない~略」との注意書きがあるが、要するに満充電には出来ない事もありますよと言うことだ。

市販充電器の充電イメージ

色んな充電器を試してみたが、やはりどれも80%程度の充電で止まってしまっているようだった。やっはり満タンにしたいんです僕は。

考えて見れば、走行充電(ユアサによる実験の記事)で満充電とならないからこそ充電器で充電しようというのに、満充電にする能力の無い充電器で充電する意味なんかないのでは。

結論

こだわる人にこそシンプルな充電器が適している。
車両のマイナス端子は切り離せなどととにかく注意書きがうるさいやつが最高だ。

昔ながらの重たい充電器はトランスが使われ、準定電流で充電される。
そのためJIS D5301の定電流充電に近い充電が可能だ。

定電流方式だけど安くてオススメ

RCシリーズの箱書きには「トランスタイプだから出来るフル充電!」

大自工業さん流石わかっていらっしゃる。

自動車が趣味でもあったので、ついつい高くて高機能のものを求めたのが間違いのもとだった。能書きだけは立派な軟弱な充電器のなんと多い事よ。

「結構良い充電器買ったのに全然充電されねえじゃん!なにコレ!」と原因の追及を始めたけど、バッテリーはナマモノなんて言われるだけあって手軽さと完璧を両立させる事は難しいね。

おしまい

2 thoughts to “自動車用バッテリーの最適な補充電方法の考察”

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