浮動充電とは?蓄電池を常に最適な状態で維持する充電方式を詳しく解説!

家電を知りたい
『浮動充電』について教えてください。

家電製品マニア
浮動充電とは、整流器に対して負荷と蓄電池を並列に接続して、一定電圧を連続的に加える充電方式だよ。

家電を知りたい
負荷運転中でも商用電源から電力が供給され続けるということですか?

家電製品マニア
その通り。
トリクル充電とは異なり、負荷と蓄電池が常に接続されているのが特徴だね。
浮動充電とは
「浮動充電」とは、蓄電池を充電する方法の一つです。
この方法では、電圧を一定にした電源と蓄電池を並列につなぎ、電源から供給される電力を利用して負荷を動かします。
負荷を動かしている間も電源から蓄電池に電力が供給され続けるため、蓄電池と負荷は切り離されません。この方式は「トリクル充電」とは異なり、負荷を運転している間も商用電源からの電力が供給され続けます。
浮動充電の特徴

浮動充電は、蓄電池に常に電圧を供給することで、満放電状態を維持する充電方法です。この方法の主な特徴は、以下のとおりです。
電圧を一定に保持
浮動充電では、蓄電池の端子電圧が一定の値に維持されます。これにより、蓄電池は常に使用可能な状態に保たれます。
低電流で充電
浮動充電で供給される電流は非常に低く、蓄電池に損傷を与えないように設計されています。この低電流は、蓄電池の寿命を延ばすのに役立ちます。
自己放電を補償
浮動充電は、蓄電池の自己放電による放電を補償します。これにより、蓄電池は長期保管中に放電することがなくなり、使用時にすぐに利用できます。
メンテナンスフリー
浮動充電では、人間の介入や監視をほとんど必要としません。蓄電池が完全に充電されると、充電器が自動的に充電を停止するため、過充電を防ぎます。
浮動充電とトリクル充電の違い

浮動充電とトリクル充電はどちらも、蓄電池を長期間維持するために使用される充電方法です。
しかし、いくつかの重要な違いがあります。浮動充電では、電池電圧の制御されたポイント(維持電圧)まで電池を充電し、その後一定の電圧を維持します。これにより、電池は完全放電状態にならずに長期的に保持されます。
一方、トリクル充電は低電圧、低電流で電池を充電する手法です。浮動充電と異なり、トリクル充電は電池を完全に充電することなく、自己放電を補うことを目的としています。トリクル充電は、長期にわたって電池を使用しない場合や、自己放電の激しい電池に使用されることが多いです。
浮動充電のメリットとデメリット

浮動充電のメリット
浮動充電は、蓄電池の寿命を延ばすのに有効です。電極の劣化を抑え、鉛蓄電池の場合はサルフェーションを防ぐことができます。
また、常に満充電に近い状態を保てるので、突然の停電や非常事態にも備えることができます。さらに、エネルギー効率が良いという点もメリットの一つです。
浮動充電のデメリット
浮動充電のデメリットは、過充電による蓄電池の劣化が挙げられます。また、過剰充電を防ぐための電圧制御が必要で、複雑な制御システムが必要になる場合があります。
さらに、浮動充電中もわずかに電力が消費されるため、長期保管時は定期的なメンテナンスが必要になります。
浮動充電に適した蓄電池の種類

すべての蓄電池が浮動充電に対応しているわけではありません。一般的に、浮動充電に適しているのは、鉛蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池など、開放型または半密閉型の蓄電池です。
これらの蓄電池はガス発生が少なく、充電中に過剰な水分蒸発や極板の劣化が起こりにくいからです。
一方、密閉型の蓄電池は、浮動充電時にガスが発生するため、定期的なメンテナンスや特殊な充電器が必要になります。
また、リチウムイオン電池は、浮動充電に適しておらず、過充電によって発熱や発火を引き起こす可能性があります。
浮動充電の注意点

浮動充電の注意点として、過充電を避けるために充電電圧を適正に設定する必要があります。
高すぎる充電電圧は蓄電池の劣化を早め、寿命を縮めます。
また、外部温度が上昇すると過充電のリスクが高まるため、必要に応じて冷却対策を講じることも大切です。
さらに、浮動充電が長期間にわたる場合は、電池液の比重や電圧を定期的に確認して異常がないか監視する必要があります。
適正な浮動充電を行うことで、蓄電池の性能を維持し、長寿命化を図ることができます。
まとめ 浮動充電とは?蓄電池の充電方法を解説
浮動充電は、蓄電池を常に満充電に近い状態で維持するための充電方法です。
この方式では、一定の電圧を保ちながら蓄電池に電力を供給し続け、自己放電を補償します。その特徴として、電圧を一定に保持し、低電流で充電を行い、メンテナンスがほとんど不要であることが挙げられます。
また、浮動充電とトリクル充電の違いを理解することで、使用状況に応じた最適な充電方法を選択することができます。浮動充電のメリットは蓄電池の寿命延長やエネルギー効率の向上であり、デメリットは過充電リスクとそれに伴う制御システムの必要性です。
適切な蓄電池の種類や充電電圧の管理を行うことで、蓄電池の性能を最大限に引き出し、長寿命化を図ることが可能です。
(関連記事)
専門用語の解説 スマート家電 その他の家電用語
太陽光発電 照明に関する家電 生活家電 蓄電