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2007年〜2008年の出来事 （中国赴任中の日本でのフライトＬｏｇ等） |
中国赴任中の日本でのフライトＬｏｇです。 2年分をまとめてみました。 |
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２００６年の出来事 | ２００６年、詰めの甘い反省の多い年でした。 1年間のまとめです。 |
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２００５年の出来事 | ２００５年、１年間の出来事をスポットでまとめてみました。 またまた手抜き・・・・かな？ |
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２００４年の出来事 | ２００４年、１年間の出来事をスポットでまとめてみました。 手抜き・・・・と言わないで下さいね。 |
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イベント参加報告 |
■第６回オール四国電動＆ミニグライダーサーマル・ソアリング大会 ■第１４回全日本Ｆ５/１０セル電動グライダー大会 ■２００２年度Ｆ３Ｊ（手曳きグライダー）日本選手権 ■１０ｔｈクラフトるうむＣＵＰ ■第１０回四国地区サ−マルソアリング大会 ■第１３回全日本Ｆ５/１０セル電動グライダー大会 ■第５回オール四国電動＆ミニグライダーサーマル・ソアリング大会 ■２００１年度Ｆ３Ｊ（手曳きグライダー）日本選手権 ■２００１西日本サーマル大会 ■第４回クラフトるうむCUP ■第７回西日本電動グライダー競技会 ■第２回クラフトるうむＣＵＰ ■第９回四国地区サ−マルソアリング大会 ■第３回オ−ル四国電動＆ミニグライダ−サ−マル・ソアリング大会 ■第７回西日本電動グライダー競技会 |
(2003.6.15) (2003.5.17〜18) (2002.12.14〜15 (2002.11.10) (2002.9.29) (2002.6.1〜2） (2002.4.14) (2001.12.8〜9) (2001.11.25) (2001.11.18) (2001.6.3) (2001.3.18) (2000.5.21) (2000.4.9) (1999.11.27) |
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お邪魔しま〜す。 |
■兵庫県赤穂市の赤穂ＲＣグライダークラブ ■愛媛県松山市のEhimeSilentFlightClub |
(2002.5.12&25) (2001.6.16) |
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失敗は成功の元 |
私のこれまでの失敗談です・・・・（＾＾；ご参考まで |
(1999.7.18) |
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技術情報 |
ニッケル水素電池について |
(1999.7.18) |
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●その１ プロペラの選択ミス ('99.7.18)
●その２ ＡＰ２９Ｌは正転専用仕様でした。 ('99.7.18)
ＡＰ２９Ｌもしくは、ＡＰ２９Ｌスペシャルに、エアロノ−トのＧｌａｓｓ（白）６×３折りペラを使用して飛行中ペラが折れてしまいました。（負荷回転時間３分）私は、色と形からこのペラをスケ−ル機にすべて設定してしまいましたが、大失敗でした。おかげで機首部分を２機壊してしまいました。グラウプナ−の６×３はノ−マルもＣＡＭも何ともありません。またエアロノ−トのカ−ボン製はＡＰ２９ＢＢでも実績あります。皆さんも注意して下さい。
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◆６×３折りペラの比較
定量的ではありませんが、私が体験した６×３折りペラ各社の体感的比較です。
| ペラの種類 | Graupner ６×３ | Graupner CAM６×３ | aero-naut Glas ６×３ | aero-naut Carbon ６×３ |
| 強度 | △ | ◎ | × | ◎ |
| 引き | △ | ◎ | × | △？ |
| 騒音 | ○ | ◎ | × | × |
私は、なにも知らずにこのモ−タ−を逆転ギヤダウンで使用してました・・・・（＾＾；。このモ−タ−は外見上何の進角も付いていないモ−タ−のように見えますが、実はコミュ−テ−タ−のところで極とロ−タ−が進角していて完全な正転仕様であると知人から教えられました。スピ−ド４００クラスのネジピッチで気軽にパワ−アップ出来るからとＱＲＰギヤユニットに積みましたがパワ−は有るものの、効率が悪くてＪ−３ Ｃｕｂは３分しか飛びませんでした。この事実を聞くまでは、パワ−があるから、仕方ないか・・と思っていましたが・・・・（＾＾；
●ニッケル水素電池について ('99.7.18)
ＮｉＭＨ電池技術資料（充電制御）
一般的には、ＮｉＭＨ電池に対する推奨アプリケーションについてはニカド電池に対するものと大体同じであると言えます。しかしながら、ＮｉＭＨを使用する機器の設計者が特に注意しなければならない、ＮｉＭＨとニカドとに違いが起こる重要な部分が何点かあります。ＮｉＭＨの充電に関してが、その一つであり、この技術資料の主題です。
電気化学
電気化学的に、ニカドとＮｉＭＨ電池とは充電方式の設計に影響を与える三つの主要な違いがあります。
1）ＮｉＭＨ電池の充電電圧のプロファイルでは、ニカド電池にみられるような過充電時の電圧降下は起こりません。
（図1．参照）いくつかの充電制御技術（ゼロ△V，−△V制御）は、この電圧変化を利用している為、このことは、充電器の設計に影響します。
2）現在、ＮｉＭＨ電池が耐えられる過充電のレベルは、ニカド電池に比べて著しく低く、C／3以下の充電率、或いはトリクル充電を使いたいと考えている設計者にとって、この違いは特に重要です。
3）充電時の反応は、ニカド電池が吸熱（熱吸収）であるのに対し、ＮｉＭＨ電池は放熱（熱放出）です。また、両方の電池とも、通充電時には放熱反応となり、著しい温度上昇を示します。（図2．参照）ＮｉＭＨ電池の充電中の熱生成が、どの温度レベルを充電末期としてセットするかに影響します。このような違いにも係わらず、ＮｉＭＨ電池の充電に、ニカド電池と同様の通常の充電方式を用いても十分有効です。この技術をＮｉＭＨ電池の充電にもっとも有効な方法としてお勧めします。しかし、最高の性能と寿命を得るためには、充電末期の諸条件の調整に十分注意する必要があります。
以下の各項で、それぞれの充電制御法についてもう少し詳しく説明します。
Cレート急速充電
ＮｉＭＨ電池は急速充電（一時間）に十分対応します。しかし、電池が過充電状態になることを極力抑えなければならないと言うことが、ニカドの急速充電とはっきり違う点です。最良の充電法は、高レートでの主充電、充電末期の低レートで補充電、及びトリクル・レートでの3つのプロセスからなります。表1にこれらのプロセスを示します。
初期のCレート充電は、電池パックが放電容量の90％から95％まで充電された時点で終了します。次のC／10での補充電で、時間と低レートとを管理しながら電池パックを短時間過充電の状態にすることで、充電を完了させます。このモードでは、過充電による悪影響を最小限に抑えながら、満充電に達することを確実にします。第三のトリクル・レートでの充電は、唯単に長期に渉る保管や未使用状態の間でも満充電を維持するためのものです。これは、ＮｉＭＨ電池がニカド電池と同様に、一日当り約1％の自己放電率を持つことから必要となります。
もしも補充電モードを用いずに、Cレート充電法だけを用いた場合には、ニカド電池と同様、ＮｉＭＨ電池パックも放電可能な容量の100％の充電が出来ないことはご理解戴けると思います。上述の通りこの充電方法だけでは、90％から95％程度しか充電出来ず、補充電モードを用いることで満充電が可能となります。
充電制御
一般に、ニカド電池で使われている急速充電の制御技術は、ＮｉＭＨ電池にも適用できます。しかしながら先に述べた通り、充電時の電圧及び温度プロファイルは両電気化学システムで違うため、結果として媒介変数や充電技術の選定を変更することになります。又、ＮｉＭＨはニカドに較べ過充電に対する耐性が小さいため、制御が効果的に機能するかどうかが、より重要となります。制御をより確実なものとするため、各充電器には数種の制御技術を併用することが必要です。このことで、たとえ一つの技術が作動しなかった場合でも、制御が働かないことことがないようにするのです。
以下の各項で、一般の各充電制御技術において重要な点を要約します。
デルタ温度制御（DELTA TEMPERATURE CUTOFF：△TCO）
この技術は充電中の電池の温度上昇を計り、この上昇が設定値を越えたときに充電を停止するものです。この設定値は、素電池のサイズ、パックの素電池の数、パックの形状等の要因に因ると共に、電池パックの容積によって決定されます。ＮｉＭＨ電池をニカド電池と同程度の充電状態にする際の、温度上昇はより大きくなります。これは、ＮｉＭＨの充電反応が放熱反応であることによります。△TCO制御性は、急速充電のメインの制御技術として使用すべきです。
マイナス・デルタ電圧制御（NEGATIVE DELTA VOLTAGE CUTOFF：−△V）
おそらくニカド電池の急速充電の制御法として最も一般的なこの技術も、ＮｉＭＨ電池に適用するにはいくつかの問題があります。図1の通り、過充電に到った際の電圧降下は、ニカド電池よりもＮｉＭＨ電池のほうが小さいのです。加えて、電圧の降下の程度は温度と充電率に影響を受け、降下の程度は温度が高い程、又充電率の小さい程小さいということが言われています。このような要因が組み合わさることに因って、電圧の降下は多くの場合、検出器のノイズや充電中の状態の変動との区別が出来る程大きくはありません。この制御を用いる時は、単セル当り10mV程度が適当です。
ゼロ・デルタ電圧制御（ZERO DELTA VOLTAGE CUTOFF：ZERO △V）
−△V制御の一種であるゼロ△V制御は、電圧上昇カープがピークに達し、傾きがゼロとなった時点で充電を終了する制御法です。この方法は、高レートの充電などピークを容易に検出出来るいくつかのケースに於て−△V制御よりも好ましいかもしれません。留意することは、ゼロ△Vの終止だと一△Vの終止に較べ充電状態が浅いということです。これは、より過充電に敏感であるＮｉＭＨ電池にとって有利な点であり、充電末期の補充電と併用すれば、満充電時において−△Vと変わらない充電状態が得られます。
温度制御（TEMPERATURE CUTOFF：TCO)
△TCOを単純化したこの技術は、電池パックが特定温度に達した時点で急速充電を終了させるものです。この技術の欠点は、周囲温度の変動を補正しないことです。このために冷たい電池は、終止温度に達するまえに極度に通充電されるかも知れませんし、温かい電池は逆に満充電されません。この技術の一つの有益な応用は「Final―Line」と呼ばれる終止防御を設けて、極度の電池の損傷を防止することです。この使用に当っては、終止レベルを通常の設定温度（60°C程度）より高めにセットし、他の制御技術が作動しなかった場合にこの制御が働くようにします。
時間制御（TIMED CUTOFF）
タイマーを急速充電のメィンの制御法として使用することはお勧めできません。殆ど、満充電の電池をタイマー制御だけの急速充電器に入れると、長時間の過充電となります。これは、NlMH電池の寿命を極端に縮めることになります。けれども、この技術を他の制御技術のバックアップとして使うことはお勧めします。１Cレートの充電であれど、バックアップのタイマー制御として1．5から2時間の間にタイマーをセットします。すべての制御技術においては、使用するバッテリーバックの容積に基づいて、関連する条件を設定しなければなりません。必要な事は、充電システムには1種以上の制御技術を使うという事です。典型例は、主要な制御技術として△TCOを使い、−△Vと時間制御をこれのバックアップとすることです。充電器の設計中は、DURACELLと定期的に連絡をとることが、適切で効果的な充電制御機能を内蔵させることを確実にします。
温度範囲
表1の通り、推奨する、ＮｉＭＨ電池の急速充電時の周囲温度範囲は＋10°C〜＋40°Cです。又、最適の範囲は、＋15°C〜＋30°Cです。15°C以下ですと正極での酸素の再結合反応の効率が低下し結果として電池の内圧が上昇し、電池寿命を短くすることにつながる電池のベントが起こります。＋30°C以上ですと、電荷受容率が著しく減少し、標準の温度よりも早く過充電阿応が起こります。高い温度では又、セパレーター等の電池の内部部品の老朽化が早まります。結果としてこれらの要因が重なって電池寿命が短くなります。
ＮｉＭＨ電池を最適の温度範囲以外で充電することは差し支えありませんが、そのことが、電池寿命を短くするということを認識しておく必要があります。
C／10レート標準充電
二カド電池と同様、ＮｉＭＨ電池もC／10率で14〜16時間で充電できます。これは、典型的な「一晩での充電」という要求に対するものです。ニカド電池と違って、ＮｉＭＨ電池は過充電を防止するための充電制御技術が要求されます。C／10率での電圧及び温度の充電プロファイルは、電圧や温度を基準とした制御に必要な特徴を示しません。最適なC／10充電基準は、16時間にセットしたタイマーにより充電を停止させることです。その後、C／20からC／40の間での維持充電に切り替えます。この充電基準に推奨する最大の温度範囲は＋5°Cから＋45°Cで、最良の性能を得るためには＋15°Cから＋30°Cの間となります
その他の充電率
多くのニカド電池の充電基準は、C／3かC／5の充電率を基にしています。ＮｉＭＨ電池用では、C／3からC／7の間の充電率はお勧めできません。これらのレートでは、電圧と温度の充電プロファイルは、温度や電圧をベースとした制御においては検出に適した特徴を示しませんし、タイマー制御でも電池を極度の過充電下に置くため、結果として電池寿命を大きく縮めることになります。
パルス充電
電池関連業界で最近大いに議論されているのは、新しい充電技術に関するもの、即ちパルス充電とリフレックス充電がそれです。放電可能を実容量を増やすことや充電効率を上げることなど多くの要求がこの技術に対して求められています。
実は、これらの技術は新しいものではありません。殆んど充電式の電池の歴史と共にありました。最近になって注目を集めている理由は、この技術に関するオリジナルのパテントが失効となったためです。この技術は、経済的に不適であるとの理由から、以前では広範には使われていませんでした。
パルス充電技術を用いることで、著しい容量の増加が図れるということは、実現性の薄いことに見えます。各種電池の最大容量は、電気化学的要素の組み合わせで決まっており、用いる充電法によって変えることは出来ないからです。正確に調整された定電流充電では、先のセクションで記述したとおり、いかなるパルス充電制御に比較しても遜色ない放電可能容量を充電することが出来ます。
パルス充電が充電効率を増加させるいくつかの証拠はありますが、これらが何らかの便益に結び付くという事は考えにくいことです。又、低電流制御と比較した際の、パルス制御設計の費用と複雑性は非常に大きいものとなります。
ＮｉＭＨ電池のパルス充電の際の反応は、ニカド電池のものと近似しております。平均充電電流をlC以下に抑え、且つパルス充電の持続時間を短くすることで、ＮｉＭＨ電池はパルス充電制御でも充電できます。しかし、上記の理由から、この制御法を使用することはお勧めしません。もしこの制御法を使用する場合は、Duracellと設計段階から緊密な打合せをされることをお勧めいたします。
まとめ
ニカド電池とＮｉＭＨ電池技術との間には、最適な充電制御の設計に影響する、いくつかの主要な電気化学的違いがあります。影響する2つの主要な充電時の要素として、充電制御技術と過充電状態の時間が挙げられます。最適なCレート急速充電技術には、3つの段階があり、△TCO制御法（他の制御法をバックアップとして用いた）による初期Cレート充電、その後の2から3時間のタイマー制御によるC／10率補充電、そして最後のC／20からC／40率での不定時間の維持充電がそれです。急速充電時には、複数の充電制御技術を用いることは、充電を確実なものとするために欠くことが出来ません。
標準のC／10率充電では、C／20からC／40の間での維持充電を伴う16時間充電を用います。C／3からC／7の間の充電率はＮｉＭＨ電池にはお勧めしません。
現在のＮｉＭＨ電池に於ては、適切な充電基準を設計することは非常に難しいことです。ＮｉＭＨ電池の最高の性能を達成するためには、この資料で論じた各要因を考慮する必要があります。加えて、ＮｉＭＨの充電システムの設計の過程で、DURACELLにご相談戴くことを強くお勧めします。
DURACELL社説明書より
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