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いろいろな疑問


パルスか? 0.05C充放電か?

パルスはたしかに効いているようです。しかし、一番最初に試した9AHのもの以外は、パルスだけではなく、約0.05Cでの定電流充電を併用しています。最初の9AHのものにしろ、容量の変化を見るため10Wの電球を負荷にして何度か深放電させ普通の充電器で充電しています。定電流での充放電のほうが容量の回復に効いているかもしれないのです。

実験としてはこういうのは、まずいですね。

併用したら効果があったという結論でもいいのですが、パルスだけ、あるいは定電流による充放電だけで、効果を比べてみたいところです。今までは実用的につかえれば何でもいいやでいろいろやってしまいました。目的がそれだったからな〜。

丁度いいダメバッテリーが手に入りましたら、またテストしてみたいと思います。

充放電だけで、容量の回復→サルフェーションの除去、ができるとしたら、どんなメカニズムなのか知りたい部分でもあります。


回復が遅い

回復できるだけで大喜びしてたのですが、今では物足りないです。笑

横から見えるサルフェーションの白が消えるまでを回復として1ヶ月です。時間がかかりすぎますね。

もともとがソーラー発電などの据え置き電源が主な用途のようで、常時作動でちょうどよくなっているのでしょうか?

常時作動する場合は使用間隔がある車やバイクでは別に4−50mAほどの電流で常時充電している必要があります。

1年ぐらい普通に使って、1週間ほどパルスかければその分が回復するぐらいにならないかと思います。

パルス関係の日本の特許を見てみると、パルス回数とサルフェーション除去の効率について書いてあるものがあります。それによると有効なパルスサイクルは2000から12000Hzでそれ以上だと効果が落ち、それ以下だと回復に時間がかかるとなっていました。

555の周波数を3倍にして、その分デューティーも3倍にすれば、三倍に回復の時間が短縮とならないもんでしょうか。ただ555の定数いじるだけではなく、コイルやコンデンサーもかえなければだめなんだろうな〜。

5000Hzぐらいのパルスで試してみたい所ですが、よくわかりません。

その後、周波数のいじりかたやパルス強度の変え方は、何とか調べて解りました。しかし、どのぐらいの強度がいいか、どうかけるのがいいかは、いぜん疑問のままです。笑


強過ぎるのではないか。

上のと矛盾しますが、車からソーラーのバッテリーアレー1000AHで使えるといっているのにバイクのでもOKというのは納得いかないですね。パルスを常時かけてバッテリー電圧が落ちてきたら少し充電という使い方や、トリクル充電状態でパルスをかけているなら過充電はないと思うのですが、実際はどうなのでしょう? 

バッテリーが満充電状態でパルスをかけていると、試作したパルサーにバッテリーから40mA程度流れます。そのうちタイマーに10mA弱ですから、残りがコンデンサーに充電ですね。バッテリーは少しだけエネルギーをパルサーに放出して、パルスのとき瞬間的にそれがバッテリーに戻るわけです。

そう考えると容量が少なければパルスの効きは強く、大きければ弱くなり時間がかかるようになるだけという考え方でいいのかな。


よく判らないサルフェーションのメカニズム

化学は高校の時に簡単なのが頭上を通過しただけで、わけわかりません。

  +電極 −電極
放電 PbO2+H2SO4→PbSO4+H2O Pb+H2SO4→PbSO4+H2O
充電 PbSO4+H2O→PbO2+H2SO4 PbSO4+H2O→Pb+H2SO4

この化学式だけ見ると、いかにも電極板の上だけの反応なのですが、どうもそれだけではないようです。鉛は希硫酸に溶けますから、金属イオンとなって電解液中にただよっているらしい。そうでないと、PbSO4が結晶化するほど重なってくるというのがわからなくなります。重なって被われた下の鉛が外の硫酸と反応するのは変ですから。

放電時には電極板表面のPbO2とPbが硫酸と反応してPbSO4となるだけでなく電解液中に鉛がありPbSO4として出てくる(たしか析出とかいうような)のではないでしょうか。

そこに補充電すると、まだ薄くて電気化学的に活性があるPbSO4は表の電気化学反応をするが、結晶化した部分では反応が無い。

それに充電中は電圧をかけてますからメッキのような反応で陽極から鉛が溶け出しているのでしょうか?

再度の放電では、これがまた結晶化した硫酸鉛の上に積もるのか? 

で、パルスをかけて充電すると、結晶化した表面が二酸化鉛になり黒い塊に見える。

ところで、この黒のかたまりが消えていくのはどういうメカニズムなのでしょう?

そもそもパルスで弾き飛ばすといっても、PbSO4がPbO2に変わるわけだから、Pbつまり鉛は表面に残っているわけです。それが表面を覆ってしまうと中から弾き飛ばすということはないと思うのです。バッテリーの能力としては、電解液と接する陽極表面がすべてPbO2になっていれば、能力的には同じということになると思います。それが少しづつでも小さくなっているということはこの中のほうのPbSO4も変化しているということになりますね。

うーん、わからん。 (^ ^ ゞ


L2コイルの定数

発生したパルスと回路を遮断する1000uHですが、そんなにいらないのではないか? 

ローパスフィルターとしてチョークを使う場合は高い周波数ほどインダクタンスは少なくていいはずです。この場合、パルスですからパルスの幅を1uSとすると、交流の半波長が1uSの周波数となるわけですね。

1波長2uSの周波数は、1/0.000002=500000Hz もっと波長が短いかも

コイルの交流の流れにくさ、リアクタンスは

R=2πFL

6.28x 500k x 1000uH = 3140Ω

それに対してパルスの負荷となるバッテリーの内部抵抗は0.01Ω

100uHでも314Ωです。十分な値に思えます。影響は多少パルス電圧落ちる程度か?

ところで最初のコイルの位置では100uFコンデンサーにはシリーズで1000uHコイルが入ってますが、555の30uFに入っているのは抵抗が330Ωです。つまり最初の回路でも555のコンデンサーに同じぐらいパルスが逃げている。(このためコイルの位置を変更しました)

両方のコイルを同じ200uHぐらいでよければ、コイルの入手がだいぶ楽になります。

大丈夫だと思うのですが。笑

外部パルスの周波数がわかりました!

:掲示板でチバさんの測定が発表されていますが、発生したパルスは一発ではなくリンギングしていました。このリンギングはクーパーさんのページによるとサルフェーションの結晶との共振だそうですが、本当に数メガHz共振があったのですね。気になる周波数はなんと5MHzです。@@

5MHzとすると、それこそ10uHもあれば十分のような感じです。

テストに、以前作ったパルサーのL2コイル:720uHを一挙に40uHに下げてみました。パルス電圧測定回路を通した値ですが、前が19.3Vで、取替え後も19.3Vで変化なしです!

最初のクーパーさんの回路に入っている330Ωの抵抗と同じリアクタンスになるのが計算上10uHですからそれより逃げが少ないので当たり前の結果でしょうか。

(こんなに単純でなくパルスがかかった瞬間のバッテリー内部抵抗はもっと高いはずなんですが、ではいくつかが解らない。こっちの方が大疑問ですね。)


ブロッキング発振

トランジスタのブロッキング発振に電圧検知オンオフを組み込んだ例をでっち上げてみました。たぶん市販品はこんなのではと思います??? 

試しに作りたいものの一つです。つまり、つくってないので動くかどうかしりませんしブロッキング発振もよく知らないので、うまく動くかどうか。笑

シンプルです。

パルス強度はトランスに依存するようなので、調整はできないらしい。周波数は抵抗で変えられるらしい。555で制御すると555のまわりがニギヤカになってしまうが、自作だとコスト的にはあまり変わらないかも。トランジスタよりFETのほうがオフスピードが速いらしいので性能いいかも。

自作の問題はトランスで、自分で巻くか、市販のトランジスタ用トランスで使えるのがあるかもしれないですね。

 

 

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