バッテリー用のスマートバッテリー充電器の設計方法

現在実用化されているバッテリーの化学組成は、ニッケルカドミウム (NiCd)、ニッケル水素 (NiMH)、鉛蓄電池 (VRLA、AGM GEL)、リチウムイオン (リチウムポリマーを含む)、および LiFePo4 バッテリーの 5 種類です。
一般的に、スマート充電器には、事前充電段階、バルク充電段階、トリクル充電段階、維持段階の 4 つの基本的な充電段階があります。
 
充電前段階:
バッテリーが完全に放電し、ほぼ空になった場合、小さな充電電流による予備充電段階が必要になります。予備充電電流は通常、約0.05Cに設定されます。
例えば、14.8V 2000mAhのリチウムイオンバッテリーパックをお持ちの場合、このバッテリーが完全に放電している状態では、予備充電電流として0.05 x 2000 = 100mAを選択することをお勧めします。この空のバッテリーパックに100mAを流すと、5~10分後に電圧が10Vから12Vに上昇します。バッテリーが12V以上に達すると、予備充電段階は終了し、充電器は「バルク充電段階」に移行します。
 
バルク充電フェーズ
この段階は「メインチャージ段階」または「CC」段階とも呼ばれます。
LiイオンおよびLiFePo4バッテリーパックの場合、最大CC電流は0.2~0.5Cに設定する必要があります。NiMHおよびNiCdバッテリーの場合、バルクCCは0.2C~1Cに設定できます。鉛蓄電池の場合、このCC値は0.1C~0.2Cに設定する必要があります。
例: 12V20Ah鉛蓄電池の場合、CCは2A~4Aに設定する必要があります。
            24V8Ah NiMhバッテリーパックの場合、CCは1.6A〜4Aに設定できます。
            3s 2600mAh リチウムイオン電池パックの場合、CC は 0.5A ~ 1.3A に設定できます。
 
トリクル充電段階
この名称は、NiMHおよびNiCdバッテリータイプにのみ適用されます。リチウムイオンバッテリーの場合、この段階は「トリクル段階」ではなく「CV段階」と呼ばれます。
リチウムイオンおよびリチウムポリマー電池の場合、1セルのCV値は4.20Vです。
LiFePo4の場合、1セルのCV値は3.65Vに設定する必要があります。
12V鉛蓄電池の場合、このCV値は14.4Vです。
NIMH および NICD の場合、「トリクル電流」の値は 0.02 ~ 0.05C です。

維持ステージ
この段階は鉛蓄電池段階に必須です。リチウムイオン、リチウムポリマー、LiFePo4バッテリーの場合、この段階は「カットオフ」段階と呼ばれます。ニッケル水素電池とニッカド電池の場合、この段階は前述の「トリクル段階」と統合されます。
12V鉛蓄電池の場合、維持電圧は13.8Vに設定されています。

追記:
当社はスマート バッテリー チャージャーの専門工場であり、あらゆるタイプの Li-ion/ポリマー LiFePo4 バッテリー、鉛蓄電池、NIMH バッテリー用のスマート バッテリー チャージャーの開発と製造を行っています。