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ニッケル水素電池用放電器の製作

 ニッケル水素電池は、たまに完全放電させてやるとメモリー効果がリセットされて容量が回復するそうです。そのための、ディスチャージ機能付きの充電器も売られています。しかしそういう機能のある充電器は持ち合わせていません。
 ということで、ニッケル水素電池用のディスチャージャーは前から作ってみたかった物です。しかし、回路はともかく、電池ボックスやケースまで考えると、結構面倒な工作をしないと出来そうもないので、あとまわしにしていました。

 ところが、今回100円ショップのバッテリーチェッカーを改造することで、そのあたりの面倒くさいことをしなくても、作ることができたので、記事でご紹介したいと思います。

 まずは、回路としては、気の迷いさん設計の放電器が一番良く出来ていると思うので、この回路図を拝借しちょっとアレンジ。

▼回路図
回路図
 (お詫び:最初に投稿した回路図はQ1のエミッタとコレクタが逆になっていました、すみません。現在は修正済みです。)
 気の迷いさんの回路では、通電確認をムギ球で行うようになっていますが、これを電池チェッカーのメーターで行うことにしました。
 主回路のトランジスタは手持ちの関係で、2SC3964を使用。この石は秋月で8個200円で売っていて、ちょっとパワー系の回路を作る時に重宝しています。気の迷いさんの推奨する石と比べると、電流容量が2Aと小さいのは何とかなるとして、データシートのグラフを見ると、Vceが0.15V(Ib=25mA,Ic=0.8A)と大きいのが気になります。ま、これくらいは何とかなる範囲と判断しました。
 電圧調整用の半固定抵抗は省略、Q2のVceが大きいのでこれで0.9Vくらいになるはずです。 
 手持ちに1.5Ωのパワー抵抗が無かったので、R3,R4,R5で合成。R4,R5は普通の1/4W、R3は5Wのセメント抵抗です(5Wもいらないのですが、手持ちの関係です)。

▼素材のキャンドゥのバッテリーチェッカー
使い方
▼改造前の内部
改造前の内部
 以前、このメータを取り出すためにバリっと分解したことがありますが、今回は再組み立てしないといけないので、丁寧にやりました。

▼配線完了
改造後
 場所がせまいので基板は使わず、空中配線です。2SC3964は両面テープ留め。R3の放電抵抗はかなり発熱するので、角型電池用の測定端子を利用して外に取り付けました。なお、R4,R5は各々0.1W程度の発熱なので内蔵しても大丈夫です。
 黒い印を2箇所マジックインクで書いていますが、この位置にメータ押えのプラスチックの棒が来るのでその目印です。ここには部品や配線が通らないように作っていきます。

▼完成後のスタートスイッチまわり
スタートスイッチと放電抵抗
 部品がむき出しになっています。もう少し何とかしたかったのですが、自分しか使う人はいないので、まあいいかと妥協。抵抗が外に出ているので、ここの電圧を測ると電流測定ができて、かえって便利だったりします。←負け惜しみ

▼使い方
使い方
 寝かして使ってもいいのですが、このあたりはお好みで。電池は外れやすいので、スタート後は触手厳禁です(笑)
 スタートスイッチを押すと電流計の針が触れて通電の確認ができます。放電末期には少しずつ針が戻り、あるところまで行くと、パチンと小さな音と共にメータの針がゼロに戻り放電完了がわかります。気の迷いさんの考えた回路はほんとに良く出来ています。

自分用のメモを兼ね、動作状態を書くと、
・放電電流:0.65A(電池のプラス接点へ行く配線が細い鉄線のバネで作られていて、そこの抵抗が0.17Ωあり、予定より少ない電流となってしまいました。)
・カットオフ電圧:0.89V程度
・電池の元気さによって変わりますが、Q1のIb:11.8mA、Q2のIb:19.6mA、Q2のVce:116mV。

 電池の保持が不安定という難点はありますが、この方法だと、めんどうなケースまわりの処理が簡単に、しかも100円で出来たので、大満足なできばえです。

 あと、このメーターは右端あたりでは感度が飽和しているようで、電池の微妙な違いなどが出にくくなっている感じです。R6を51Ωくらいにして、針の振れを中央付近で使った方が良いかも知れません。電池は2本ペアで使うことが多いので、もう一台作る予定ですが、その時に試してみる予定です。

 ということで、電池一本の放電しか出来ませんが、ニッケル水素電池を痛めないで放電する道具、完成しました。

【11月14日追記】
二台目を作りました、今度のは自動スタート機能付きです。記事はこちら
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