充放電に関して

機械のリチウムイオンバッテリーの小型化をする為に16vから5v へ変えたいのですが、その際昇圧回路だけでは機械の動作のみになりもともと16vを降圧し(実際は18v くらい)5v のリチウムイオンバッテリーの充電ができないようにおもいますが、どのような回路を考えればよろしいのでしょうか？

No.1 回答者： ゆたモン0323 回答日時： 2019/04/01 07:44

コンバータを介すると電圧脈動が出てまともに機械が動かない可能性があります。

そのあたりの知識が無いようなら、昇圧して使うや充電などは考えない方が良いと思います。
電気は使い方によっては危ないですよ。

No.2 回答者： hiro2017 回答日時： 2019/04/01 09:41

誰もが考える事でしょうが18Vの電池は3V位の電池を6個直列

にして作ります、これを半分にして3個9Vにして小型化しても
能力（電力）は半分以下になるので単純に短時間で無くなるか
電力不足で可動出来なくなるかでしょう。
結局電池容量を大きくすれば小型にはならないでしょう。
18Vでも電流値の小さい電池に切替えた方が良いかと思います。

No.3 回答者： isoworld 回答日時： 2019/04/01 10:06

専門が電気・電子工学ですが、質問の意味がまったく理解できません。

「…ですが、…ですが」の表現はやめて、文章は短めに切ってください。

「機械のリチウムイオンバッテリーの小型化」というところから分かりません。いま使っている何かの機械はリチウムイオンバッテリーで動作しているということでしょうか。リチウムイオンバッテリーの起電力は3.7V（3.6Vと称している場合もある）なので、その整数倍の電圧は供給できますが、5Vという中途半端な電圧にするのには電子回路的な小細工がいります。

現状をまず説明し、それをどう変えたいのかを書いてください。文章は短かく区切ってください。

No.4 回答者： air_supply 回答日時： 2019/04/01 11:49

例えばその機械がノートパソコンだとして、AC アダプタの出力電圧が 16V(18V) だとした場合、リチウムイオンバッテリの電圧は実際 11～12V 程度です。

これはその機械の仕様や実際のバッテリの電圧をよく調べて下さい。ここでは、リチウムイオンバッテリの電圧は 16V と言うことにします。

16V のリチウムイオンバッテリを 5V のリチウムイオンバッテリに変更し、昇圧回路で電圧を 16V にすることは可能です。しかし小型化はできないと思います。まず、昇圧用の DC-DC コンバーターが必要です。電流がかなり流れると予想できますので、放熱器なども大型化する可能性があります。

次に、5V から 16V に昇圧するため、約 3 倍の電流が 5V 側のリチウムイオンバッテリから引き出されます。そのため、変換効率を含めて 5V のリチウムイオンバッテリの容量が相当必要となります。恐らく 16V のリチウムイオンバッテリ以上のセルが並列に必要になる可能性が高いです。これは、変換効率の分を考えると当然でしょう。リチウムイオンバッテリの電圧を下げたからと言って、決して小型化できるわけではないと思います。要は、電圧でははなく電力の問題なのです。

5V のリチウムイオンバッテリの充電について。通常バッテリと充電回路は一緒に設計され、適切な充電と放電を管理します。そうしないと、過熱して炎上や爆発したりします(笑)。生のセルに直接充電などはしません。当然 16V のリチウムイオンバッテリを充電していた回路は使えませんので、5V 用に設計された専用の充電回路が必要になります。これは、使っているリチウムイオンバッテリに合わせて設計するしかありません。通常のモバイルバッテリならこの充電回路が組み込まれていますけど、充電しながらは使えないものが多いようです。

と言うことで、5V にしたら小型化できる訳ではないと思います。セルを電圧分だけに減らすと 16V の昇圧した場合、使える電流容量が 1/3 以下に減ってしまいますので、短い時間しか使えなくなります。それで構わなければ可能ではありますけど。また、充電機能はリチウムイオンバッテリに付属しているものを使う形になるでしょう。

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No.5 回答者： kawagoe_L 回答日時： 2019/04/01 15:31

Q: どのような回路を考えればよろしいのでしょうか？

■機械の電源は16V
それを16V電池をやめて5V電池から昇圧して16Vを供給する。

で、貴方がこれから考えようとしている回路は何をする回路ですか?
①+5Vから+16Vへの昇圧回路
②+5V電池の充電回路