36V 10S リチウムイオン充電器: 正しいピーク電圧 (42V) を計算する方法

36V リチウムイオン電池を搭載した機器を所有または設計している場合は、おそらく 42V というラベルの付いた充電器を見て、実際に適合するかどうか疑問に思ったことがあるでしょう。それらは次のとおりです。36V パックはほとんどの場合 10S 構成として構築されており、これは 10 個のセルが直列に接続されていることを意味し、各リチウムイオン セルの標準充電限界は 4.2V です。 2 つの数値を乗算すると、パックの正しいピーク電圧である 42.0V が得られます。この記事では、計算を完全に説明し、42V が充電時の上限と目標の両方である理由を示し、36V リチウムイオン充電器を選択する際に何に注意すべきかを概説します。

リチウムイオンパックにおける 36V と 10S の意味

リチウムイオン電池は 2 つの重要な電圧によって定格されます。の 公称電圧 通常は 3.6V または 3.7V で、セルの放電中の平均レベルを反映します。の 充電制限電圧 ピーク電圧またはカットオフ電圧とも呼ばれ、標準セルの場合は 4.2V で、セルが安全に吸収できる最大値を表します。

バッテリーの表記では、 10S 10個のセルが直列にあることを意味します。直列接続では電圧が増加し、並列接続では容量が増加します。公称 3.6V レベルのセル 10 個で 36V が生成されるため、このパックは 36V バッテリーとして販売されています。一部の 10S パックには、セルの公称定格が 3.7V であるため、37V とラベルが付いていますが、ピーク電圧はどちらも同じです: 10 x 4.2V = 42V。

一般的な構成におけるピーク電圧

同じロジックがすべての一般的なリチウムイオン構成に適用されます。以下の表は、電動自転車、スクーター、ドローン、電動工具で使用されるいくつかの一般的なパック サイズを比較しています。

正しいピーク電圧の計算方法

計算式はシンプルで、すべての標準リチウムイオン パックに適用できます。

バッテリーの正しい充電器電圧を確認するには、次の 4 つの手順に従ってください。

1. セルの化学的性質を確認します。 標準的なリチウムイオン セルは、セルあたり 4.2 V まで充電します。パックが異なる化学的性質を使用している場合は、最初にセルのデータシートを確認してください。
2. シリーズ数を確認します。 バッテリーのラベルまたは BMS (バッテリー管理システム) で S 番号を探します。
3. 乗算します。 10S の場合: 10 x 4.2V = 42V。これは、充電器が出力する必要があるピーク電圧です。
4. 充電後に確認してください。 健康なパックは、フル充電が終了した直後におよそ 41.5V ～ 42.0V に落ち着きます。

測定値がこの範囲を大きく外れている場合は、充電器がパックに適合していないか、バッテリー自体に注意が必要です。

充電器が 42V を維持する理由: CC/CV の実践

リチウムイオン充電には、と呼ばれる 2 段階のプロファイルが使用されます。 定電流・定電圧 (CC/CV)。最初の段階では、充電器は固定電流を供給し、パック電圧は約 30V から 42V まで上昇します。パックが 42V に達すると、充電器は定電圧に切り替わります。電流は徐々に減少しますが、電圧は 42V に固定されます。電流が低いしきい値 (通常は定格充電電流の約 5%) に低下すると、充電は終了します。

定電流相

定電流フェーズが仕事の大部分を行います。充電器は、パックの電圧が自然に上昇する間、電流を安全なレベルに制限します。 10S パックの場合、電圧曲線は枯渇レベルから 42V まで移動し、BMS は各セル グループを監視してバランスを保ちます。

定電圧相

42V に達すると、電流は徐々に減少し始めます。この段階では、セルを最大容量まで充電しながら過電圧を防止します。充電器の終了が早すぎると、エネルギーが未使用のままになります。決して終了しないと、パックが過充電状態に陥る危険があります。

36V 充電器を選択する際のよくある間違い

経験豊富なライダーやワークショップのマネージャーでも、間違った充電器を使用することがあります。最もよくある間違いは次のとおりです。

• 鉛酸充電器を使用する。 鉛酸ユニットは多くの場合 43.2V 以上で変動し、まったく異なる電圧曲線に従います。 10S リチウム パックを数分以内に過充電できます。
• より高電圧のリチウム充電器を使用する。 13S または 14S パック用に設計された 48V 充電器は、54.6V または 58.8V に達しますが、10S セルには高すぎます。
• 公称電圧とピーク電圧が混同されている。 42V 出力ではなく 36V 出力と表示された充電器を購入すると、パックがフル容量に達しないことになります。
• BMS 通信ピンを無視します。 多くのパックには、充電器が特定の有効化シーケンスに従うことを期待するスマート BMS が含まれています。

以前は信頼性があった充電器が早期に切れ始めたり、42V に達しなかったり、動作が不安定になったりした場合は、故障が診断されるまで使用を続けないでください。私たちのガイド 36V 充電器が故障する理由 最も一般的な原因とその特定方法について説明します。

認定された 36V リチウムイオン充電器に求められるもの

信頼性の高い 36V 充電器は、明らかな 42V 出力を超えるいくつかの基準を満たしている必要があります。

• 検証済み出力電圧: 42.0V は厳しい許容誤差内 (通常は約 1%)。
• 真の CC/CV アルゴリズム 固定タイマーの代わりに自動終了します。
• 安全保護: 過電圧、過電流、逆極性、およびサーマルシャットダウン。
• グローバルコンプライアンスマーキング: ターゲット市場に応じて、CE、UL、FCC、PSE、KC、または RCM。
• 柔軟なカスタマイズ: OEM/ODM プロジェクトのコネクタ タイプ、ケーブル長、LED インジケータ、エンクロージャの色。

電動自転車、スクーター、ドローン、電動工具の場合、10S リチウムイオン パック専用に設計された充電器が最も安全な選択です。最終製品が販売される地域のコンプライアンス基準を満たしながら、42V 出力、クリーンな CC/CV 曲線、堅牢な保護回路を中心に構築する必要があります。

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よくある質問

36V 10S リチウムイオン パックの正しいピーク電圧を計算するには、10 x 4.2V = 42V という 1 つの式が導き出されます。この値を念頭に置くことで、セルを保護し、容量を維持し、バッテリーの耐用年数を延ばします。プロジェクト用の充電器を選択する準備ができたら、 リチウム電池充電器メーカー 電圧計算とその背後にある充電アルゴリズムの両方を理解しています。この組み合わせにより、電力供給が安全、効率的、コンプライアンスに準拠したものになります。