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2015/12/18

ニカド、ニッケル水素充電池を復活させる「ラジアントチャージ」

この記事に書いていることは その経緯にびっくりされるでしょうが ぜひ検証をお願いします。
ものすごいアクセス数ですがまだ検証記事がありません。
どうもミニ四駆やラジコン、ロボット競技のマニアの秘密の奥義になっている感じがします。
電池の寿命が伸びるだけで、怪奇現象はないです。

私が胡散臭いフリーエネルギーの実験をやっていて、もちろん成功はしなかった。
しかし奇妙な現象が起こっているのです。
古い電池が使える証拠写真
↑Exifも見てみてください。
私が持っているNi-MH電池の中には、三洋2100、Panasonic「メタハイ」1600mAhがあります。
もう、10年以上前の電池ですが、いまだに現役です。
充電は、急速充電器では出来ません。
このように4.8Vの豆電球を点灯出来ます。LEDとは違い、電池にパワーがないと電球はつきません。
しかも、長期保存に耐えられるようになっていっています。
この手の装置の20kHz以上の頻繁な充放電のサイクルにより、電池が完全に死ぬのを免れているのです。

それはどういったものか?

私の実験はMOSFETのHブリッジで、モーターでなく「チョークコイル」を20kHzで駆動しているようなものと捉えてください。
デューティはちょうど50%のはずです。入った電気の80%は電池に返されます。
900アクセス間近記念 いつも実験で使っている回路図アップロード
Hブリッジで充電池が復活する??<<クリックで拡大
電池は3、4セルが最適
コイルはいろいろ試していますが、主に小さいEIコアに手巻したものが多い。発振回路のRCを調整して、20kHz近辺がおすすめ。
FETのゲート抵抗は寄生トランジスタをONにしないためで、具合を見てとっても構わない。
FETはもう出回っていないものです。新しい進化したものや切り替え時間の短い5Aぐらいのものがいいでしょう。
7.2Vや12Vのバッテリーなら74HC04を4069というICに変えます。ややこしいのはピン配置が一部逆。
くたばった電池をこうやって「活性化」させることが出来るのかも知れまいということです。
本格的にこうした電池長持ち回路を研究するかも知れませんが、どうも充電の段階で復活を同時にやることが出来る。
それも私の変な実験の初期のやりかたです。

くたばった電池を復活させる、そのための実験

高望みはしません。
電動シェーバーがくたばってきました。充電して使わずに1日たつと容量が少なくて剃る時間が足りません。チャンス。
ニカド電池が入っているようです。怪しい回路で復活させましょう。
追記:US特許を発見した。詳しい方法はここに。しかも「失効」です。Google Patents US7990110
[WARNING]シェーバーの中の充電制御回路など、わかっていない部分も多く、賭けみたいなものです。これは参考情報であり実験は自己責任です。
ラジアントチャージ実験
これの充電器は870mA出力。剃る時間は5分と書いてあるので、電池は70mAh程度か。
peak50mA程度で二時間チャージ。
回路はこのようなものです。
こんなかいろでいいのかい
特にどってことない部品で大丈夫。VCCは電池3直列3.6V FETは2SK3142 トランジスタはC1815Y A1015Y パルスの発振は74HC04のRC発振でいい。
コイルは、大きな空芯コイルが一番いいという意見もあるが、スイッチング電源用の低損失コアで大丈夫。私の場合17T。

実験結果

この実験をやった直後に使っても、すぐに切れました。直ちに通常のACアダプタで満充電
2日3日使って、3回剃っていますが、充電なしでまだ使えます。
一週間たっても充電は2回ぐらいでいい感じです。
しかし1月に入ってもとの調子に。
分解したところ単3サイズの電池が入っていたので、電池の容量は本当は550mAh以上ある。たりない。

実験リベンジ開始

死んだセルだけ充電させる
20160122 どうも、また具合が悪くなってきたので、例えば分解してオーバーホールとか、やってみたが、ちっともうまく行きません。
モーターの回転を往復運動にするクランクに死点があり、そこで止まると起動しません。
駆動系はそんなものか、モーターもくたばったかと思っていたのですが、あれれ?
充電池はニカドで、単3だと思っていたのですが、単3が半分づづに切れています。つまり小さなセルが2直列だったのです。
そのうち、プラス側が0.5mVで完全に死んでいた。セルバランスの問題だったのです。
ラジコン勝負と電気自動車では直列に電池を繋いで使いますが一つ一つの電池=セルが同じエネルギーを蓄えるように調整します。
シェーバーごときでそこまでする工場はいません。
はたしてラジアントチャージで死んだセルを復活させることができるのでしょうか?
安定化電源から、FETが低電流でうまく動作できる3.6Vを入れ、インダクタには最大250mA程度をかけます。
今回は周波数一定でデューティを調整します。74HC04で5kΩの可変抵抗、ダイオード2つ、コンデンサが103でできます。
今回のインダクタはタカオ電子で買ったCN8と言う緑のトロイダルコイルで飽和電流が0.5Aぴったりみたいです。
その電流はガツンと死んだセルだけに行きます。そのセル、僅かに熱を持っています。果たしてどうなる?
充電しても、なかなか電池の電圧が上がりません。それならとデューティを50%に持って行ってガッと電流を加えると30秒ぐらいで1Vを超えました。
あとはデューティ20%程度で動かします。この時点で電圧が1.2Vだ。よほど容量が減っているのでしょう。
このあと完全に充電し、負荷を繋いで生きているセルと同じ電圧にします。
次の日 昼間中充電してまだ終わらないので、遅いのも困るのでデューティを増やしました。1.38Vまでいっています。充電が終わって抵抗をつなぐとすぐに放電してしまった。
その次の日 もう一度充電し、充電が1.41Vまでいったので、抵抗で生きているセルと同じぐらいの1.2Vまで放電させ、シェーバーを組み立てて普通に充電しています。
普通に充電しているときはほんのり発熱します。ラジアントチャージ中では発熱がないが、少ないエネルギーしか入れられないのかも知れない。
20150125 どうやらシェーバーは回復したようです。これからどれだけの期間つかえるか、また再充電でバランスを崩さないかを見ます。
20160208 そろそろパワーダウンの兆候があるので充電。どうやらうまくいっている。
20160915 7月にもう寿命!やはりセルバランスを取り戻せなかったか。取り替えました。
で、大したことなかったかと思ったら、このページすごい勢いでアクセスが伸びているので、どうも本当に効くらしい。
20161022 何年もほったらかしのバッテリーパックは両方のやり方で復活させようとしても10分しか持たなかった。
完全に死んだ電池をよみがえらせるまでの効果はないみたいです。そうです予防では効果が結構あるはずです。
20170429 はい。昨日は懲りずにコイルの巻き数を減らし何度もショートに近い状態で上の900アクセス記念の回路でをやった後、いつもの巻き数にして無理なくやってみました。電池は三洋2100。ショートに近いときの駆動周波数は結構高い。200kHzいっていますが
もちろんエネルギーはどんどん消費され電気はなくなったが、そのあとに低速充電すると充電終期でも体温ぐらいしか熱が出ていません。
これは一般的な放電器より電池が痛んでいないことを意味する。
おそらく重負荷を駆動した電池を200kHz程度の高周波で電気を出し入れしてだんだん電気がなくなるがセルあたり1V近辺までそれを行って電池が回復するという可能性が見えた。

また患者発生

20180522
三洋2100の三本が力が出ない
三直列でラジアント復活機にセット
今回は
東光SN400の巻線を2分割したものに30kHzを加える
一つの巻線はFET 2SJ681でスイッチング
もう一つの巻線でダイオードSB240で回生
74HC04とCRで発振 30kHz制御
最初デューティ制御がなかったため回生しきらないうちにFETをONにするためにFETが熱くなる。
回路にデューティ制御をつける途中、電池を回路から外すの忘れて、FETが更に熱くなる
あれ?電池を回路から外し、豆球をつけると、豆球はカーっとついた このとき電圧はとりあえず3V以上はあった
しかし、まだまだ本気ではなさそうだ。3.3Vぐらいは行ってほしい。
とにかく、ハードオフのジャンクは知らないが、だめになったばかりの電池には効果がありそうだ。

動作原理?

これはラジコンで勝負する人の「活入れ」ににているし、パルスチャージの一種です。
電池に電流を一気に与え、徐々に電流が減り0になると、またガツンといく、その繰り返しです。
私はフリーエネルギーとは関係なく この電流ショックにより電池が復活すると見ています。
高周波電流は電池が劣化すると出てくるなんというか結晶を分解する作用があるようです。
高電圧をかけるという触れ込みは違うと思います。
sucahyoという研究家がラジコン掲示板に出向いて説明したところによると
Radiant charger, HV spike charging for NiCd/NiMh/Lead Acid
スイッチング波形はデューティ15%以下、2kHz以上をおすすめ
充電中に電池が全く発熱しない このため、温度による充電管理ができない この報告はラジコン掲示板のほとんどの人が受け入れられない。
電圧を見て充電することになる。通常、充電終止は1.45V程度といわれるが、安全のために1.4Vで充電を終える
ラジコン掲示板の人から、むしろ鉛蓄電池の復活の回路だろうとか、ほとんど似たアイデアが雑誌にのっていたと言っています。
これはただのバックコンバータ電源だろうと盛んに言っていますが私はやはり電流が一気に電池に来るのが味噌だと思っています。
ただ一人ゆっくり充電器と比較して確かに発熱はないし電池は調子がいいと検証しています。

FETのOFF時に剃り刃のように勢いよく電流を遮断する努力をお勧めします。
それいじょうの怪しい説はさておいて、この新しいやり方を検証してください。

かんたんな回路を提案

どうもこの記事、ミニ四駆やラジコンのファンが来ていると推測します。
当方そこまで電池を酷使していないので かんたんに電池を治すならとりあえずこの回路を試してみてほしい。
ニッケル水素電池活性化装置
これはニッケル水素電池 1〜3本向けかな。ジュールシーフの電気を電池に戻すだけです。
わけがわからない人はまずそのジュールシーフを作ってみるべき。
調整はコンデンサを電池の電圧が最大になる値にする。パワートランジスタはどうなんだろう。
奇怪な現象として コレクタ電圧のピークが電池の数倍になる、つけて1時間ほどは電池の電圧が数mV上がるということがある。
電池の電圧が上がったら復活かもしれないし、もしくはじっくり活性化させるか。
ミニ四駆やラジコンのガチバトルのノウハウについて関係ないこちらが研究するのもあれなので、
自身で研究してみてください。どうしようもない電池は対象外で。少し弱ったら使ってやってください。

新たなる奥義が開かれる

またしてもフリーエネルギーの研究という気の狂ったことをしていました
もちろん達成ならず
しかし、またしても 充電時間が異常に長くなる、使っても切れにくい電池になるなどの現象が発生
今度は「容量」に作用する回路です。
PWM8ごう
このように一定の電圧をなるべく保ちながら電流を出し続ける特訓をさせてみてください。きっと何かありますよ
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