Ni-MH電池充電器

 

Ni-MH電池充電器　　　 (一部変更しました　'04.11.20)  http://www.geocities.jp/kuman2600/k7charger.html

charger.c

 

 

　ニッケル水素電池は便利な電池です。最近はかなり大きな容量になり、大きな電流が取り出せる上に、放電時の電圧が安定しています。以前に、TTLの工作をしていた頃はNi-Cd電池でしたが、４本直列にするとちょうど良い電圧になりました。あのころは単三型で450mAh、単一型でも3500mAhでした。今のニッケル水素電池は単三型でも2400mAhですから驚きです。
充電はACアダプタを用いて、適当な抵抗で電流を0.2C位にして6～7時間程度でしていましたが、時間の管理が十分でなく電池が熱くなってしまうこともしばしばです。そこで、Tiny26LのADC機能を使って、充電中の電池の電圧を測り、適当な電圧になると充電を終了させることを考えてみました。
回路は、手元に4.7Ωの抵抗が２本あったので９ボルトのACアダプタにつないだところ、300mAあまりの充電電流になりましたので、0.1Cから0.2C程度と考えてそのまま使うことにしました。充電時間を急ぐこともあまりないので（電池が何本もあるのです）、寝ている間に充電できればよいと思い、急速充電は考えていません。（電圧の管理が難しくなったり、抵抗の発熱が大きくなったり....を考えるのがしんどくて妥協しています。）
４本直列にしたいくつかの電池の組を充電したところ、充電が完了して（？）電気分解された水素と酸素が化合して発熱する電圧にばらつきがあるようです。４本で６V で熱くなる電池もあればまだ発熱しない電池もあります。そこで、5.8Vになれば充電を終了することにしました。電圧が変わったら割込が起こるように設定して、電圧を示す変数が5.8Vの時に580になるようにADCのカウンタを（テキトーに）操作しています。大事なのは終了電圧だけですから、充電中の電圧は正しく表示されていないことになります。LEDの表示が5.80になるところだけテスタとあわせているわけです。

充電が完了した電池を、豆球で放電させてみると７０～８０％の電流容量があるように思います。これでも実用になるのでしばらく使ってみようと思っています。電圧が見えるようにLEDで表示しましたが、必要なものではありません。今後、終了時にACを切るようにすること、電流制限抵抗の発熱が大きい（1.3Wくらい）のでTiny26Lでスイッチングすること、－ΔＶ方式の終了点を採用することが課題かと思います。

回路図　プログラム

　充電回路のスイッチICは手持ちの関係で使ったものです。不勉強で分かりませんが、パワーＭＯＳ－ＦＥＴを使えばよいのではと思います。

（'04.11.20の変更点）スイッチのICをトランジスタに変更しました。何となくマイナス側をきるのがいやだったのです。電圧測定の関係で、マイナスが測定回路と共通だからです。今は充電しながらの電圧測定ですが、プラス側が切れるようになりましたから充電を中止して電池の電圧を測ることができるように変更も可能になりました。 2SA473は大昔の部品取り基板のもので今はありません。3Aぐらい流せるものだと思います。実際は0.4A位ですが。回路に自信はないのですが、つないだら動いたというものです。電圧の測定値がずれましたのでプログラムでの補正値を変えました。

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