バッテリー
今回はまとめたら図なしのテキスト100%になりました。
バッテリーが4種類ほど登場するので、それぞれの特徴を整理しておきましょう。
(特にリポバッテリーの)
計算問題が登場します。
mAhの意味が分かっていればそれほど難しくありませんが、S(セル)とC(放電容量)の意味は確実に覚えておきましょう。
バッテリーの種類
(I)メモリー効果がある(II)自然放電が大きい(III)安全性高い (IV)耐久性高い (V)過放電・過充電に弱い(VI)人体に有害
(A)~(D)のバッテリーに関して、上の(I)~(V)の特徴にあてはまるものをすべて選べ。
(A)ニッケル水素バッテリー
(B)ニッケルカドミウムバッテリー
(C)リチウムフェライトバッテリー
(D)リチウムポリマーバッテリー
(A)I、II、III
(B)I、II、IV、VI
(C)III
(D)V
充電・放電
3.7V・2Sリポバッテリーの起電力は(E)Vである。
満充電の6000mAhのバッテリーから1200mAの電流を取り出したときのバッテリーの使用時間は(F)時間である。
満充電の1500mAh・5Cのバッテリーから取り出せる最大電流は(G)mAであり、(G)mAの電流を取り出したときの使用時間は(H)分である。
(E)7.4 (3.7V × 2S)
(F)5(6000mAh / 1200mA)
(G)7500(1500mAh × 5C)
(H)12(1500mAh / 7500mA = 0.2時間 = 12分)
リポバッテリーの充電・保管
リポバッテリーは(I)という現象が起きないため、ニッケル水素バッテリー用充電器は使用できない。
リポバッテリーは(J)%程度の充電で保存するのが適切である。
高性能な充電器には(K)機能がある。
(I)デルタピーク
(J)60
(K)ストアモード
要点
バッテリー一覧
ニッケル水素バッテリー
・eneloop®に採用されている
・安全性高い
・メモリー効果あり
・自然放電が大きい
ニッケルカドミウムバッテリー(ニッカドバッテリー)
・耐久性高い
・メモリー効果あり
・自然放電が大きい
・カドミウムが人体に有害なため、ニッケル水素バッテリーに置き換わりつつある
リチウムフェライトバッテリー
・メモリー効果ない
・安全性高い
・コスト高い
・出力小さい
リチウムポリマーバッテリー(リポバッテリー)
・メモリー効果ない
・大容量
・出力大きい
・過放電・過充電に弱い
・安全性低い(可燃性素材)
・3.4 ~ 3.7V付近から急激に出力が弱くなる
セル
リポバッテリーはセルという単位でパッケージされている。
Sはセルの直列数であり、バッテリーの起電力は(セル1個の起電力:3.7V)×(S)Vになる。
(例)3Sのリポバッテリーの起電力は、3.7V × 3 = 11.7V
バッテリーの容量
バッテリーの容量(安定して電流を供給できる時間)はmAh(ミリアンペア×hours)で表される。
(例1)2000mAhのバッテリーから2000mAの電流を取り出す → 1時間(hours)使用可(2000mAh / 2000mA )
(例2)2000mAhのバッテリーから1000mAの電流を取り出す → 2時間(hours)使用可 (2000mAh / 1000mA )
(例3)2000mAhのバッテリーから 500mAの電流を取り出す → 4時間(hours)使用可 (2000mAh / 500mA )
放電能力
バッテリーから取り出せる最大電流を表すスペック。
バッテリーをどれだけブーストできるか、という指標。(当然ながら稼働時間は短くなる)
(例1)3000mAh・4Cのバッテリー → 3000mAh × 4C = 12000mAまでの電流を供給可
(例2)3000mAh・4Cのバッテリーから 3000mAの電流を取り出す → 1時間(hours)使用可(3000mAh / 3000mA )
(例3)3000mAh・4Cのバッテリーから 6000mAの電流を取り出す → 0.5時間(hours)使用可(3000mAh / 6000mA )
(例4)3000mAh・4Cのバッテリーから 9000mAの電流を取り出す → 0.33時間(hours)使用可(3000mAh / 9000mA )
(例5)3000mAh・4Cのバッテリーから12000mAの電流を取り出す → 0.25時間(hours)使用可(3000mAh / 12000mA )
(例6)3000mAh・4Cのバッテリーから18000mAの電流を取り出す → 放電能力を超えているので禁止
充電
・リポバッテリーはデルタピークが起きないので、ニッケル水素バッテリー用充電器は使用できない。
・セル同士の電圧を整えるためにバランサーを使用する。
保管
・60%程度の充電で保存する。
・ストアモード機能がある充電器であれば、それを利用する。