必用とは？
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LiPoを使ってエンジン機よりもパワフルで快適なフライトを楽しんでおり、LiPoによる発火事故などにはまだ遭遇した事のない私ではありますが、やはり現在のLiPoの取り扱いの難しさ、失敗した時の危険性については相当に危惧しております。 しかし現在のLiPo製品の安全レベルは、新たなLiPo利用者を迎え入れるには危険過ぎると考えます。 現状のままですと、今後、不慣れなユーザーによる出火事故や爆発事故が多発してしまうと思います。 長期的には、NiCdやNiMHがたどってきた道筋と同じように、LiPoの製造元メーカーがバッテリーの構造そのものを改良するなどして「燃えない」「爆発しない」製品を作っていくべきだとは思いますが、それには膨大な研究や実験などが伴いますので、恐らくまだ何年か先の話になるでしょう。 既に海外製のパークプレーンなどにもLiPoが同梱されるようになってきていますので、バッテリーのトポロジー進化や物理的進化を待っている余裕は無いと思います。 「燃えない・爆発しない、安全な次世代LiPo」が誕生するまでのこれからの数年間、LiPoによる事故を防ぐためには、LiPoバッテリー製品に、過負荷や過充電を行わせないような保護回路を内蔵、あるいは外付けするべきだと思います。 保護回路をバッテリーパックに内蔵するか、あるいはPolyQuestバッテリーの様に各セルからのタップをコネクタで出し、必ずこの保護回路を接続・経由して充放電する。 著しい傾斜でいずれかのセル電圧が特定電圧（例えば３．０Ｖ）にまで降下した場合、あるいはある程度の傾斜の電圧降下が一定時間続いた場合には過電流放電と判断し、放電制御用ゲートをＰＷＭ制御して電流を減少させ、パワーダウン、あるいはスピコンをオートカットさせる。 同時にＬＥＤの点滅パターンで過電流であった事をフライト後のユーザーに伝える。 緩やかな傾斜でいずれかのセル電圧が特定電圧（例えば２．７Ｖ）に達した場合には過放電気味と判断し、放電制御用ゲートをＰＷＭ操作して電流を減少させ、スピコンをオートカットさせる。 同時にＬＥＤの点滅パターンで過放電気味であった事をフライト後のユーザーに伝える。 いずれかのセルの電圧が危険な領域（例えば４．３５Ｖ）に達した場合には過充電と判断し、充電制御用ゲートを閉じて充電を強制遮断する。 同時にＬＥＤの点滅パターンで過充電である事を充電中のユーザーに伝える。 著しい傾斜でいずれかのセル電圧が上昇している場合には過電流充電と判断し、充電制御用ゲートを閉じて充電を強制遮断する。 同時にＬＥＤの点滅パターンで過電流充電である事を充電中のユーザーに伝える。 無負荷時の各セルの電圧差が既定値以上に広がってしまった場合はＬＥＤの点滅パターンでバランス充電の必要性をユーザーに伝える。 充放電時、各セル間の電圧上昇率や電圧降下率の差が既定値以上に広がってしまった場合は充放電を抑制し、ＬＥＤの点滅パターンでセルの特性が崩れている事をユーザーに伝える。 私は電気回路の専門家ではありませんのであまり突っ込んだ例は示せませんが、上記の様な比較的簡単な装置を挿入してPICのソフトウェアを作成するだけで、かなりの事故が未然に防げるのではないでしょうか？ （セルの特性に合わせた各リミット値の調整は大変な作業だとは思いますが・・・） 保護回路というと、とかく、ヒューズや電流計の様に直接電流を検知する事ばかりに目が行きがちですが、これらは電圧降下によるロスや分圧抵抗の登載スペースといった面で実現しにくく、製品化への障害になっているのではないかと思います。 しかし、この回路の様にセルごとの電圧を測定し続けるだけでも、ショートを含む過電流放電、過充電、極端なセルアンバランスなど、LiPoが危険な状態になっていく前兆のほとんどを検知可能だと思います。 重量やスペースもスピコン１個と同じくらいで済むはずですし、既に十分に放電能力が高いLiPoですので、ＦＥＴゲートで多少パワーダウンしても構わないと思います。 現在の LiPo程のパワーがあれば、リチウムイオンバッテリー改造ブームの様に保護回路を外す人などいないと思います。 （ハイパワー趣向のマニア達も、最低限の保護回路を内蔵して黒いようかんのように仕上げられたアメリカ製の高級多セルLiPoパックを羨望の眼差しで眺めている事ですし） 少しでも大きなパワーが欲しいヘビーユーザーには、より抵抗の少ないサイズが大きなFET、あるいはFETを並列に積んだバージョンを準備すれば良いと思います。 バッテリーメーカー様、ベンダー様、どうか早期のうちにこの様な保護回路製品、あるいは保護回路内蔵パックを開発・発売・して、より安全で快適なＥＰラジコンライフを提供して下さい。 |
[ 8] LiPoには安全装置が必用だと思います
[引用サイト] http://www.ep-plane.com/liposafety/
