超ショートなblog（仮）

■バッテリー膨張までの経緯


そのいきさつをここに記しておく

1日目昼。設営と同時にキャンプサイトAC電源にバスを接続。モービルクールは直接サイト電源から供給。冷凍庫として使っていたエンゲル14Lは車内で常時稼働（DC12V）。昼間は車内が熱くなるのでメインスイッチ（インバータ）ONでマックスファン、夜になると車内照明と車外用に30WのペタリンコLED投光器を使用。その消費電流は2～7A程度のものだった。

２日目夕方30時間経過。フロントダイネットで宿題をしていた娘10歳が「何かくさい」と言い出す。 確かに硫黄のようなガスのような匂いがするがその時は網戸から隣サイト住人の何だか分からない燃料で何だか分からない調理をしていると思ったのだった。。。

２時間後やっぱり臭いがこもるのでマックスファンで強制排気。何かがおかしいと感じたがあっという間に臭いは消え去った。子供寝かしつけの時間になりバスに入ってみるとやっぱりにおう。少し違うがカセットガス臭にも似てなくもないので常備していたカセットガスを１本ずつチェック。でも違う。自動車関係の仕事する筆者はこの「臭い」を何処かで嗅いだことがあると思い始めた瞬間。。。

・・・もしやと思った

これはバッテリー過充電による水素ガスのにおい。ダメになったバッテリーに無理やり高電流を流し込み一時的に復活させる荒業をむかしはよくやったものだがたまに失敗して液を煮えたぎらしたあの時のにおい。 そしてそれは確信へと変わる。

恐る恐るサブバッテリーシステムの格納蓋を開けると凄まじい熱気と水素ガス臭。サブバッテリーは３秒も触れないくらい熱く隣のすぐれ者充電器は熱くて触ることすらできない。

こ、これは爆発する。。。

バスがガスで爆発する。ばすがすばすたつ・・・　ばっつ・・・

などと言っている場合でなく、慌てて外部ACをはずしマックスファンフル回転。更に持っていたサーキュレータでバッテリーを冷やした。この時はまだ膨張しているバッテリーに気づいてはなかったのは今となればせめてもの救い。もし気づいていればキャンプ後半筆者は廃人になっていただろう。

幸いにもこの後のキャンプでこの事件による不具合もなかった。帰りの走行充電でもバッテリーは熱をもたず終止電圧に達し微充電になっていたので意外にも事態は収束したかのように思った。

そして帰宅後。上下側面６方に膨張したバッテリー2個のまえで言葉を失う。


ここまでがそのいきさつだ。



■なぜ過充電が起きたのか？  

その前にうちの超ショートの充電システム環境を記しておく

• サブバッテリー　パワーソニックディープサイクルPS-121000　100AH　2個
• AC充電器　未来舎 CH-1225GTP　すぐれ者プログラム充電器
• 走行充電器　未来舎 DC-2440SBXF　24V→12V降圧型
• インバーター　未来舎 FI-SU1503C/D-12VDC　外部AC優先 転送式1500W正弦波

なぜ過充電が起きたのか？

それもあるがその前に高価なパワーソニックディープサイクルバッテリーへのダメージが超心配。まさかの２年でお釈迦？すぐれ者充電器は内部で焼けてしまってるのではないだろうか。。。いろんな事が頭を駆け巡り冷静ではいられない。

ネットで調べると似たような事例が複数見つかった。パワーソニックがパンパンに膨れ上がり溶けて２個のバッテリーが一体化しているショッキングな画像もあった。違うブログではAC繋ぎっぱなしオートキャンプ→すぐれもの充電機→DC冷蔵庫使用→ガス臭→バッテリー膨張という全く同じ事例も見つけた。変形具合も筆者と酷似しているがその方はその後も2年間使い続けているという。それをみて幾らか肩も軽くなった。パワーソニックは確実にダメージはあるはずだが高価ゆえにオーナー殿には激しく同意。 

でも肝心なのは原因解明


（筆者の「すぐれ者充電器」は壁に取り付けられていて機器後部は化粧パネルで覆われてるので側面が見える程度。この状態では設定状況も確認できない。取り外すとなれば大変そうだ）


あれからいろいろ自分なりに調べたり充電器製造元の未来舎にも問い合わせたりもした。

結論を先に言うと過充電の原因はDC12V機器を使いながらAC充電を長時間した時に起こるすぐれ者充電器の仕様によるもの（詳細後述）。もちろん本機はそれを防止する複数の機能も備わっているがどうやら筆者のクルマはそれらの機能はOFFになっていたようである。ONに設定すれば制限がかかる短所もあるようだが、結果的には充電器を正しく理解していなかった筆者がバッテリーを壊してしまっただけのこと。仕組みが分かった今となればべつにそんな機能に頼らなくてもいくらでも対策はできたはずだ。。。

高い授業料になりそうだ




■すぐれ者充電器のブースト電圧とフロート電圧を解く


せっかくなのでこの「すぐれ者プログラム」について書いてみたいと思う。もしも間違った事を書いてる場合はご指摘ねがいたい。

このすぐれ者充電器CH-1225GTPはガンガン充電するブースト電圧 13.9/14.4Vと自然放電を抑えるために常時補充電を行うフロート電圧 13.4Vの2段階自動切替方式。出力電流は最大22.5A。ブースト（バルク）電圧は2種選択でき本体ディップスイッチで切替可能。さらに高電圧モデルも市販されているがメーカーに依頼すれば仕様変更もできる。筆者のは低電圧タイプのパワーソニックバッテリーなので設定は恐らく14.4V（※後日確認すると13.9V設定だった）。パワーソニックの要求電圧は14.7V付近とあるのでブースト電圧でないと満充電できない事になる。

ではその電圧の切替はどのタイミングで行なっているのか？

ブースト電圧からフロート電圧に切替は電流を検知して行なっている。仕様表をみると筆者のモデルは「カット電流３A」とある。この3Aを覚えておいてほしいのだが充電器がこの電流を下回った時点でフロート電圧に切り替わる仕組みとなっている。これが過充電保護となり同時にこの状態が満充電となる。 

ちょうど今回やらかしてしまったバッテリーと壊れたかもしれない充電器が正常動作するかテストしてみたのでそれをレポートする（結果は良好だった）。テスト環境はバッテリー並列2個で3日間放置の12.9V。残量95%。気温28℃。バッテリーは終始なにも使っていない無負荷状態。


（充電開始時）ブースト電圧
消費されたバッテリーと充電器の電位差が大きいので最初は大きな電流を流す


（35分経過）ブースト電圧
電位差が小さくなってくると次第に電流も小さくなる。電流値はゆっくりゼロに近づいていく。


（90分経過）ブースト電圧
電流が小さくなればなるほど充電スピードもペースダウン


（3時間40分後）ブースト電圧
もうすぐカット電流3Aに到達する。まもなく満充電と言いたいが時間はまだまだかかる。ブーストと呼称されてるがこの辺りになるとちょろちょろと地味である。


（4時間20分後）フロート電圧
正確な時間は不明だが3Aを下回ったのでフロート電圧に切り替わった。このとき本体ファンは停止しパイロットランプも消灯。つまりこの瞬間が満充電の合図となる。あとは13.4Vを維持する充電となるが満充電直後のパワーソニックは余裕の電圧をもっているのでまだ0A。


（それから数時間後）フロート電圧
13.4Vを維持する常時補充電。自然放電でバッテリー電圧が下がりはじめたのでちょろちょろと微電流で充電しているのが分かる。この状態から電流が3Aを超えた場合ふたたびブースト電圧に移行するアルゴリズムが組まれているが実際はこの無負荷の監視下でそんなに自然放電するかどうかは不明（未確認）。

このようにすぐれ者充電器は意外にも電圧ではなく3Aを基準とした電流値のみで状態を検知し２種類の電圧移行を制御しているのがよく分かった。

充電器のテスト結果は特に問題無し。満充電時のバッテリー温度も人肌程度。正常に充電を行えば特に高熱になることはない。もしかしてこの膨らんだバッテリーこのまま使えるのでは？なんて思ってしまう。



■すぐれ者が過充電を起こすそのワケ

鉛電池を永く使うには常に満充電が望ましい

使ったら即満充電が基本。消費したままのバッテリー放置はサルフェーションという厄介な現象を引き起こし寿命を縮めてしまう。そのことからキャンピングカーのソーラー発電は実に理にかなった設備だと改めて思い知ることができるだろう。



そして実はこのすぐれ者充電器も全自動でバッテリーを監視しているので接続放置、すなわち繋ぎっぱなしがOKな充電器だとメーカーは謳っているのだ。フロート電圧は13.4Vをかけており微量な電流でそれを保持してくれる。常に満充電状態を維持したいのなら何日間も繋ぎっぱなしで構わない。

だがしかし、

だがだがしかし、

これはあくまでも無負荷（バッテリーを何も使ってない状態）でAC充電をしたときの話だ。 今回筆者がやらかしてしまったように同時に冷蔵庫やら照明やらマックスファンを動かしながらAC充電となると話は変わってくる。


何度も言うがすぐれ者充電器は3Aを基準とした電流値のみで状態を検知して制御している。充電中にこれらのDC機器を使うとどうなるのか。。。