ミニウォールボックス充電器には過充電保護機能はありますか？
もしあなたが夜更かしをしたことがあるなら、ミニウォールボックス充電器EV の充電中に実際にバッテリーを安全に保っているのは、あなただけではありません。家庭用および小型商用充電器の小規模で信頼性の高いサプライヤーを経営し、長年にわたって EV 充電に携わってきた者として、特に狭いガレージ スペースやコンパクトな私道に適合する小型でコンパクトなモデルに関しては、充電器の安全性についてあらゆる種類の質問が寄せられます。今日は、最も一般的な問題の 1 つについて考えてみましょう。ミニウォールボックス充電器には過充電保護機能がありますか?ネタバレ注意: 簡単な答えは「はい」ですが、それ以上の意味があります。特に、小型モデルが大きな兄弟モデルとどのように異なるのか、そしてなぜすべての「過充電保護」が同等に作られていないのかという点に関してです。
まず、はっきりさせておきたいのは、EV のバッテリー技術は古いスマートフォンとは異なるということです。携帯電話を一晩接続したままにしておくと、バッテリーの充電が 100% に達すると充電が停止しますよね。同じ基本的な考え方が電気自動車のバッテリーにも当てはまりますが、充電器の仕事は、セルを損傷することなく確実に停止を行うことです。現在ほぼすべてのEVに電力を供給しているリチウムイオン電池にとって、過充電は大きなリスクです。リチウムイオン電池が最大電圧 (通常は電池あたり約 4.2 ボルト) を超えて充電されると、熱暴走を引き起こしたり、時間の経過とともに容量が低下したり、火災の危険さえも生じる可能性があります。したがって、優れた充電器には、それが小さなミニウォールボックスであろうと、頑丈な商用ユニットであろうと、それを防ぐシステムが必要です。
しかし、なぜ人々はミニウォールボックス充電器について特に質問するのでしょうか?理由はいくつかあると思います。まず、ミニモデルは省スペースを目的として販売されることが多いため、「小さい＝シンプル」と思い込み、安全性を手抜きしているのではないかと心配する人もいます。マーケットプレイスで安価なノーブランドのミニ充電器を見て、無名のユニットに機能が省略されているのなら、評判の良いブランドでも機能が省略されているのではないかと考えた人もいるかもしれません。これらの充電器を日々使用している者として、はっきりさせておきます。高品質の充電器を購入する場合は、ミニウォールボックス充電器正規のサプライヤーからの場合、過充電保護については交渉の余地がありません。ただし、そのサイズがシステムの設計方法に影響を与える可能性があるため、特にミニモデルの場合、その保護がどのように機能するかを詳しく見てみましょう。
まず、過充電保護が一般的にどのように機能するかについて説明し、次にミニウォールボックスに絞り込みます。すべての EV バッテリーには、自動車自体にバッテリー管理システム (BMS) が組み込まれています。 BMS は、各セルの電圧、温度、充電状態 (SoC) を 1 秒あたり 100 回監視します。車が充電器に接続されている場合、充電器はバッテリーに電力を送り、BMS はバッテリーが受け入れる電流と電圧の量を制御します。したがって、理論的には、車の BMS が過充電に対する主な門番となります。それは本当です。BMS システムは現在、非常に信頼性が高く、各車の特定のバッテリーの化学的性質に合わせて調整されています。しかし、ここで充電器が登場します。それは単なる仲介者ではありません。優れた充電器には独自の安全層があり、特に夜間の充電（6 ～ 12 時間車を電源に接続したまま放置することが最も一般的な時間の 1 つ）によく使用される小型モデルの場合はそうです。
当社が提供するようなミニウォールボックス充電器は家庭用に設計されており、通常はレベル 2 充電 (50kW 以上の大型レベル 3 DC 急速充電器と比較して、240 ボルト、7kW 以下) です。サイズがコンパクトなため、市販の大型充電器にあるような追加のハードウェアはありませんが、その必要はありません。代わりに、ミニモデルは、車の BMS と通信するように特別に調整された統合マイクロチップを使用します。充電器のマイクロチップは、充電電流と電圧に関するリアルタイム データを車に送信し、車の BMS が SoC しきい値の 100% に達すると、信号を充電器に送り返して電力を遮断します。しかし、ちょっと待ってください。それは過充電保護としてカウントされますか?過充電保護は、車からの入力がなく、充電器が自動的に電力を遮断する場合にのみ機能すると考える人もいます。それを明確にしましょう：両方のシステムは連携して動作し、ミニ充電器には車のBMSが機能していることを確認するためのチェック機能が組み込まれています。何らかの理由で BMS が故障した場合 (ちなみに、これは非常にまれですが)、ミニ充電器には二次電圧モニターが搭載されており、バッテリーの電圧が安全限界を超えると充電を停止します。これはミニモデルにとって重要なポイントです。サイズが小さいため、個別にかさばる安全モジュールを搭載できないため、二次チェックをメイン制御チップに直接統合します。
ただし、安価な非認定ミニ充電器がその二次チェックをスキップしているのを見たことがあります。私の友人は、しばらく前にサードパーティのマーケットプレイスから無名のミニウォールボックスを購入しましたが、1年後に彼のEVのバッテリー寿命が10％早く低下していることに気づいたとき、私たちは充電器の仕様を確認しました-ULまたはCE認証がなく、二次過充電モニターもありませんでした。だからこそ、信頼できるサプライヤーから購入することが重要です。私たちがデザインするとき、ミニウォールボックス充電器では、出荷前に各ユニットを 3 回テストします。1 回は製造中、1 回は電圧監視、もう 1 回は一般的な EV BMS システム (テスラ、日産リーフ、シボレー ボルトなど) との通信です。また、過充電保護だけがリスクではなく、過電流 (バッテリーに送られる電力が多すぎる)、過熱、さらには短絡も脅威となるため、その他の安全機能もすべて備えています。当社の充電器は IP54 定格の筐体を使用しているため、雨、雪、または暑いガレージ スペースでも安全で、車だけでなく充電器自体にも熱センサーが組み込まれています。
待ってください。もう 1 つのよくある混乱に対処しましょう。過充電保護はトリクル充電と同じですか?多くの人が、充電器が 100% で充電を停止し、夜間は「トリクル モード」に切り替わると聞いています。ただし、トリクル モードは通常、バッテリーがすでにフルになっている場合に使用され、フル充電ではなく、バッテリーが少し低下した場合に補充するために微小な電流を維持するだけです。最新の BMS システムでは、トリクル充電はもう必要ありません。温度制限内であれば、何週間もバッテリーを損傷することなく 100% の状態で維持できます。だからこそ私たちのミニウォールボックス充電器BMS 信号が 100% になると完全に遮断されるため、電力を無駄にせず、セルに不必要な負担をかけることがありません。
これに関連するため、弊社の関連製品ラインについてもお話したいと思います。タイプ 2 ウォールボックス電気自動車充電器これはミニモデルに似ていますが、届きにくいガレージのコンセント用に長いケーブルが付いています。サイズに関係なく安全性にも手を抜かないため、同じ過充電保護システムが採用されています。ミニ充電器の最大の特徴は、小さなガレージ、アパート、狭い駐車場など、特定の使用例向けに設計されているため、安全機能がそれに合わせて最適化されていることです。たとえば、ミニ充電器は出力が高くないため、過電圧のリスクは大型の DC 壁充電器よりも低くなりますが、どの充電器を使用するかに関係なく、すべての EV 所有者の安全を考慮しているため、同じチェックが組み込まれています。
過充電保護は万能ではないことにも触れておきたいと思います。リチウムイオン電池は温度に敏感なので、過充電保護機能を備えた充電器であっても、110 度の高温または極寒の環境での充電による損傷は修復できません。だからこそ私たちの車の充電ウォールボックス(当社のミニモデルを含む) には温度ベースの充電調整機能があり、バッテリーが暑すぎたり寒すぎたりすると、安全な温度になるまで充電が遅くなり、過充電システムが完全に機能している場合でもセルへのさらなるストレスが防止されます。
元の質問に戻りましょう: ミニウォールボックス充電器には過充電保護機能がありますか?答えは、信頼できるサプライヤーが提供する高品質の認定モデルであれば、「はい」です。通常、それは 2 層システム (車の BMS と充電器のセカンダリ モニター) であり、数百の EV モデルで動作することがテストされています。問題が発生する可能性があるのは、安価で非認定のミニ充電器を購入した場合のみです。私はその間違いを犯したEVオーナーと協力してきましたが、解決策は簡単でした。無名の充電器を評判の良い充電器に交換することでした。ミニウォールボックス充電器安全機能を支持するサプライヤーからのものです。
さて、ミニ ウォール ボックス充電器を購入する場合は、確実な過充電保護機能を備えているかどうかを確認するために、次の点に注意してください。まず、認証です。UL、CE、または ETL ラベルを探します。これは、充電器が世界的な安全基準を満たすようにテストされていることを意味します。次に、通信プロトコル: 充電器は、車の BMS と適切に通信できるように、OCPP (Open Charge Point Protocol) などの標準プロトコルを使用する必要があります。第三に、二次的な安全機能: 車のシステムだけに依存するのではなく、充電器に電圧センサーと温度センサーが内蔵されているかどうかを確認します。そして最後に、保証を提供するサプライヤーから購入してください。充電器を 2 ～ 3 年間サポートしてくれる企業は、安全性に関して手を抜いているわけではありません。
EV オーナーの多くが DIY タイプであることは私も知っています。それはよくわかります。自分で充電器を設置してお金を節約したいと考えるのは、まったく当然のことです。しかし、安全性のことを考えると、特に車のバッテリーに接続されて 240 ボルトで動作するものについては、信頼できるユニットに投資する価値があります。私たちの自動車用充電ステーション(当社のミニウォールボックスを含む) は、明確な説明書付きで簡単に設置できるように設計されており、小さなガレージやドライブスペースに必要な取り付け金具がすべて付属しています。また、インストール中に質問が生じた場合にもサポートを提供します。豪華なチームは必要ありません。製品を知り尽くした本物のスタッフだけで十分です。
待って、何も飛ばしていないことを確認しましょう。ミニ充電器のサイズが過充電システムの動作に影響するのではないかと疑問に思う人もいます。簡単な答えはノーです。ミニモデルには、より小型または安価なマイクロチップは詰め込まれていません。安全性はサイズではないため、ミニ充電器にもフルサイズのユニットと同じ高品質の制御チップを使用しています。ミニデザインはスペースのみを目的としており、安全機能をカットするためのものではありません。私自身もこれをテストしました。いとこの家で 2 年間使用している小型充電器があります。彼の EV のバッテリーの状態は、2 年と 50,000 マイルを走行した後でも 95% であり、自動車メーカーの推奨値と一致しています。
もう 1 つのよくある誤解: 充電器を常に接続したままにしておくと、充電器やバッテリーが損傷する可能性があります。当社のミニウォールボックス充電器は、24 時間年中無休でプラグに接続されたままになるように設計されており、車が実際に充電しているときにのみ電力を消費します。 BMS が 100% の信号を発すると、充電器は車への電力を完全に遮断するため、電気を使用したり、セルに負担をかけたりすることはありません。私は自分のミニ充電器を家に差し込んだままにしていますが、過充電やバッテリーの劣化の問題が発生したことはありません。
ミニウォールボックス充電器に過充電保護機能があるかどうかについてまだ迷っている場合は、次のように考えてください。電気自動車用の製品を発売している企業は、安全が最優先であることを知っています。バッテリーの発火を心配するためにEVを購入する人はいませんし、発火を引き起こす充電器を購入する人もいません。当社の DC ウォールボックス EV 充電器は高出力商用用途向けであり、さらに多くの安全機能を備えていますが、当社のミニ モデルも同じ基本原則、つまり信頼性、安全性、使いやすさに基づいて構築されています。
結局のところ、「ミニウォールボックス充電器には過充電保護機能はありますか?」という質問に対する答えは決まりません。正しいものを選択した場合は、はいです。未知のブランドの、テストされていない安価なユニットで満足しないでください。あなたの車で動作するように設計され、認定された安全機能を備え、製品を支持するサプライヤーから提供される充電器に投資してください。オプションをお探しの場合は、さまざまなミニ ウォール ボックスのほか、タイプ 2 や車載充電ウォール ボックス モデルなどの他のウォール ボックス充電器も用意しています。これらはすべて、過充電保護やその他の安全機能が組み込まれて設計されています。ニーズについて話し合う準備ができている場合は、お客様のスペースと車に適した充電器を見つけるお手伝いをいたします。
参考文献:
- EV 充電器のリチウムイオン電池安全基準、国際電気標準会議 (IEC) 61851-1
- EV バッテリー管理システム (BMS) の機能、自動車技術者協会 (SAE) J1939
- 電気自動車の充電器の安全性試験、保険業者研究所 (UL) 2202
- 住宅用ミニ ウォールボックス充電器の設計仕様、全米電気製造者協会 (NEMA) NEPA 70