万能型電池チェッカーのご紹介
筆者: アレックスのおじさん
加筆・修正・変更の記録 |
加筆・修正・変更 |
場所 |
日付 |
初版: |
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平成15年10月16日 |
更新 |
写真の入れ替えと説明の更新 |
平成16年2月15日 |
第一部の技術志向版
6.バッテリーチェッカーについてに、市販の電池チェッカーをご紹介しています。
しかし、いずれも乾電池(一次電池)のみに使用できる製品で、充電式の電池(二次電池)にも使用できる実用的な製品はありませんでした。
ところが、「独自開発した超小型急速放電器」に以前掲載したことがあるのですが、個別部品を使用した急速充電器を3年前に開発しました。
こ時には、この回路に少し手を加えれば電池チェッカーになることが分かっていました。
当時は改造に着手する時間がなかったのですが、やっと本格的に開発に着手できるようになり、充分実用になるチェッカーが出来ましたので、ここで宣伝用として概略をご紹介させて頂きます。
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充電式電池用のチェッカーが無い理由
第一部に紹介している図と同じですが、下の図を見てください。
ニカドやニッケル水素電池の放電カーブは、マンガンやアルカリ乾電池のそれと比べると、1.2V近辺のほぼ平坦な電圧変化が長く続きます。
基本的にこの微妙な電圧を正確に読みとれれば、充電式電池の状態を知ることが出来ます。
しかし、アナログ式・デジタル式のいずれの技術を採用しても、精密測定器並みの回路になってしまい、安価に販売できるようなチェッカーを作るのは難しかったのです。
各種電池の放電特性
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二次電池にも使用できるチェッカーが出来た理由
筆者が開発したチェッカーの元となる急速放電器は、「弛張発振」という電池の回路では嫌われる動作を利用しています。
電池から一定の電流(負荷電流)を取りだした時の電圧値が交流信号に変換され、これを処理してメーターの駆動電流に直すことによって、マンガン・アルカリ・ニッケルなどの乾電池と、ニカド・ニッケル水素などの充電式電池の両方に使えるようになりました。
これがユニバーサル(万能)と名付けたゆえんです。
個人ではありませんが特許を申請済みです。
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廉価版ユニバーサル電池チェッカー
左の写真は100円ショップのダイソーで買ったチェッカーを改造して試作したモデルです。
データーを取るために3台試作しました。
もとのチェッカーには、抵抗4個と針式のメーターが入っているだけで、おもちゃに毛が生えた程度の製品ですが、ほぼ実用になります。
オリジナルのままでは回路基板や電池が入りませんので、一個の裏側のケースを輪切りにしてもう一個の裏側ケースに張り合わせて作りました。
メーターは中国製の簡単な物で、表示の直線性はあまり良くありませんが、メーター内部のスケールを自作した物に取り替えてあります。
日本製で同じような物があれば300円はするのですが、さすが中国製、100円の製品に使われています。
写真では見えませんが、機構を改造しませんでしたので、内蔵電池チェック・電源のオンオフ用のスライドスイッチを付けています。
最新版ではこのスイッチを取り除いています。
この試作品のメーターのスケールは3段になっており、一番上の段が内蔵の3Vの電池のチェック用で、中段が充電式電池用、下段が乾電池用になっています。
スイッチなしのモデルでは2段表示になります。
緑色のLEDランプは、電源が入っているときに点灯しますが、LEDの電圧を一部の回路の標準電圧として使用しています。
チェッカー上部の白いレバーが上下にスライドしますので、測定する電池をこれで挟んで電池の状態をメーターで見ます。
オリジナルの接点では電池との接触状態があまり良くありません。
外形は88 x 43 x 32 mm3の手のひらに入る小さな物です。 もう「おもちゃに毛が生えた」電池チェッカーではありません。
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高級版ユニバーサル電池チェッカー
ダイソーのチェッカーを改造したモデルでは、他の電池チェッカーと同じように電池電極とチェッカー端子との接触がどうしても不安定になります。
そこで趣味の工作技術を使って自作したのが、左の写真のような高級版です。
現時点では世界に一つしかないユニバーサル電池チェッカーです。
友人はみんな気に入ってくれています。
外形は大人の手のひらに入るサイズで、廉価版よりも大型になりますが、測定する電池をソケットに入れますので、安定した測定が出来ます。
アタッチメントを付ければパック電池にも使用できます。
この最新モデルでは内部回路を改良してメータの表示も変えていますし、プッシュスイッチを省いています。この高級版でも中国で生産すれば、実売価格は1000円以下になるのは確実です。
ソケットの左側を変更すれば、充電式電池の急速放電器や電池容量チェッカーに展開できます。
また、基板に空きスペースがふんだんにありますので、回路や機能を豪華にすることが可能です。
測定可能回数は1万回以上です。
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回路と使用部品の点数
回路図やこれ以上の内容は公開できませんが、機構部品を除くメーター・3Vの内臓電池・内蔵電池ソケット・ジャンパー(0オームの抵抗)などを含めた使用部品点数は30点以下で、廉価版も高級版もリード線による配線はありません。
ディスクリート部品のみを使用しており、ICは使用していません。
開発費が膨大になりますのでバイポーラIC化は計画していませんが、IC化すれば10点以下の部品点数になります。
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その他
アナログメーターの代わりにLEDメーター・LCDバーグラフ・7セグメントLEDなどを使えばよいという意見がありますが、コスト最優先を考慮すると、超安いアナログメーターが総てにまさるという結論に達しました。
また人間が古いのかも知れませんが、アナログメーターの方が電池電圧の微妙な違いが読みとれて良いように思いました。
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お断り
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