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リチウムイオン(Li-ion)充電池の形状を問わない万能充電器を試す [携帯電話]

s-P_20121208_029.jpgあきばおーで、
様々な形状のリチウムイオン電池に使えるという充電器が売ってました。
「USBマルチ充電器 極性を自動認識 あったまイイ!」というヤツです。
遠出する前日に、あらかじめ予備バッテリーを充電しておくのに使えるかもしれません。
530円のこいつが、本当にあったまイイのか試してみました。

パッケージには、使用法について細かい記載がありません。
電池端子のプラスマイナスは自動認識するということだけ書いてあります。
大型のクリップのような形状をしていて、様々な電池の端子に合うように、接点は可動式になっています。
このあたりのメカニズムは大変良くできています。
s-P_20121208_028.jpg電池の電極が平面のものは接点がフィットするのですが、電極が凹んでいる形状の電池の場合は、端子と接点が接触するように微調整が必要です。しかし、充電されていれば赤LEDが点灯するので、確認は容易です。
充電器自体は電源を持っておらずUSB端子を通じて給電するようになっています。

さっそく使ってみます。
USB端子から5Vの電源が必要ですので、手持ちの5VUSB出力ACアダプタ(500mAmaxの表示)を使いました。
USBから電源が来ていれば緑のLEDが点灯し、充電中はさらに赤のLEDが点灯します。
フル充電の電池(無負荷時の電圧で約4V以上)をはさんでみても、緑色のLEDは点灯するが、赤ランプは点灯しないので、電池電圧を検出して満充電の電池では充電しないようです。

ややくたびれ気味の電池を実験台にしてみます。実験時の電池の充電状態は、携帯画面では残量20%と表示され、はずして無負荷時の電圧をはかると3.82Vでした。
この電池を約3時間後充電してみます。3時間後もまだ赤LEDは点灯して充電を続けていますが、取り出してみました。
取り出し直後の無負荷電圧は4.11Vでした。
携帯に入れて画面で確認すると残量100%と表示されましたが、その後すぐに残量が減少していきます。もう少し充電すべきでしょう。

内部はどうなっているのでしょうか。
s-P_20121208_033.jpg裏のシールをはがして現れるネジ二本をはずすと分解できます。
USBの端子が基板になっていて、そこにわずかな部品が乗っています。
20Crと書かれた6本足のICとLED2個、あとは抵抗1個ぐらいしかありません。
極めて単純な回路です。
リチウム電池充電専用のICなのでしょう。とりあえずインテリジェントな制御をしている模様。

充電時にどのくらいの電流が流れるのか調べてみました
(おおまかなチェックだけで細かい数値はとっていません)。
充電器と電池間にテスターを挿入しましたが、テスター内部の抵抗があるため充電器側が正しく電池電圧を検出できないみたいです(テスターを挿入すると実際よりも電池電圧が高く判断される)。
そこで、充電器と5V電源との間にテスターを挿入して電流を測ってみました。
もし充電器での電力損失がなければ、電源5Vから充電電圧約4Vに下げた分、充電電流はテスター表示電流の1.2倍になるはず? ちなみに、充電してないときは、約10mAの電流が流れていました。また充電中の充電器の発熱はほとんどなかったので、充電器での電力損失はわずかなものと思われます。
再び無負荷電圧で3.78V(携帯画面では残量20%と表示)の電池をつなぎ、充電を開始すると、約200mA強ぐらいで充電を開始します。
本体裏側に貼ってあるシールにはOutput MAX 250mAと書いてあるので、まぁ表示どおりです。
電池の電圧が4V位になると充電電流は減少してきます(2~3時間後ぐらいかな)。
約100mAぐらいまで落ちて、そこからは100mAぐらいを維持して充電を続けています。
ここから充電完了までが長いです。充電完了は赤LEDが消灯するのですが、数時間ぐらいかかっているようです。

以上を整理すると次のように推測しています。
・電池が約4V以下であれば充電する。約4V以上だと充電しないので、充電途中ではずさないように注意。
・充電可能な場合、まず200mAぐらいの定電流で充電し、電池電圧が4V位になれば、電池電圧上昇にともない徐々に電流を下げて100mAぐらいで充電。電池電圧4.2Vになれば充電終了。

電池電圧が4Vぐらいになってからの充電電流が少ないのでなかなか充電終了となりませんし、イニシャルの定電流充電もやや少なめです。
たぶん、昔の携帯電話の7~800mAhぐらいの電池パックを想定した充電器なのでしょう。
ワタシの1020mAh電池パックで9割がた充電させるためには数時間は必要。
最近の2000mAh近い容量の電池パックだと、さらに充電に時間がかかると思われます。
このICのテクニカルシートはありませんが、基板に付いている抵抗の値を変えると、充電電流を増やせるのかもしれません。

値段に見合う実力としてまあ合格です。値段が値段ですから文句を言ってはいけません。それに可動式接点は秀逸だし。
あったまは悪くはないですが、いつまでもダラダラ続けてないで、もう少し早めに切り上げてくれれば、本当にあったまイイ子でしょう。
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