バックアップ電池は寿命のほぼすべてを待機に費やし、充電器の仕事は系統が切れた瞬間に満充電であることを保証することです – しかし当然の方法である、フロート充電電流をパックに流し続けることは、NiMHにとって最も有害なレジームの一つです。なぜなら電流下で100パーセントに保たれたセルは恒久的な再結合状態で生きるからです。本稿はフロート、トリクル、スタンバイの概念を区別し、連続フロートがNiMHの化学と衝突する理由を説明し、医療、UPS、非常用パックを即座に使用可能に保ちつつ過充電に費やす寿命を最小化する間欠的即応充電戦略 – パルス保守、予定された補充充電、自己放電の追跡 – を展開します。Paper 9の保守理論と人命安全スタンバイ・システムの信頼性要件の間の溝を埋めます。
バックアップ・パックは、未知の故障の瞬間に、おそらく数か月または数年間充電器に接続された後でも、最大の利用可能充電状態になければならず、定格ピークを即座に供給しなければなりません；民生用電池と違い、必要なときに充電されるのを待てません。したがって充電器は、その寿命を短くする過充電を避けながら、長いスタンバイ寿命の間ずっと自己放電を補償しなければなりません – 即応性と保存の間の緊張はスタンバイ・サービス特有のものです。
医療用輸液/シリンジポンプ、監視および非常用機器、UPSモジュール、火災およびセキュリティシステムは、文書化と信頼性の要件を追加します：充電戦略は予測可能で、故障を告知し、認証可能でなければならず、単に平均的に効果的なだけではいけません。
フロート充電 – 鉛蓄電池で使われるように、一定電圧を保ち結果として流れる電流を流すこと – と連続トリクル充電は、どちらも満充電のNiMHセルに酸素再結合を介して電流を無期限に吸収させます；Paper 9によれば、これは連続的な酸化、腐食、熱であり、パナソニック流のガイドラインはC/20のトリクルでさえ約20時間に制限しており、これは数年のスタンバイ寿命に比べれば無視できます。数か月間フロートされたNiMHパックは、最も信頼性が期待されるまさにそのときに容量を失い乾燥してしまいます – バックアップ・サービスにとって起こりうる最悪の結果です。
NiMHにはフロートの基準となる安定した満充電電圧もありません（Paper 15）：固定電圧を保つと温度に依存する制御されない電流が流れるため、鉛蓄電池のフロート概念は化学的にも電気的に適用不能です。
正しい戦略はデューティサイクルを反転させます：パックを満充電またはその付近で開回路にし、（特に低自己放電グレードでは）わずかに自己放電させ、追跡されたSOC推定値が閾値を下回ったとき、またはカレンダーに従って短く制御された補充充電を適用します – 何年も過充電に費やす代わりに、穏やかな充電に数分を費やします。パルス保守（Paper 9）は同じアイデアの連続時間版であり、予定補充はそのカレンダーベース版で、どちらも累積過充電をスタンバイ時間のごく一部に制限します。
現代のLSD NiMHは室温で月に数パーセントしか自己放電しないため、数週間ごとの補充で最小のストレスで完全な即応性が回復し、充電器はさらに実際の放電事象の後や、自己放電を加速させる高温への曝露の後に補充をトリガーできます。
補充の合間に、コントローラは温度依存モデル（Paper 16）から自己放電を積分して測定なしで即応性を推定し、定期的に予定された充放電エクササイズは実容量を確認するだけでなく電圧落ち込みを回復させます（Paper 22）；エクササイズ中に回復した容量をトレンドで追跡すると、故障した電池が必要になるずっと前に標示されるべき安全システムで寿命末期の早期警報が得られます。エクササイズ結果を記録することは医療/UPS認証経路を支援します。
温度が中心です：暖かい機器ベイのスタンバイ・パックはより速く自己放電し劣化するため、補充の頻度は測定温度を追跡すべきで、パックは物理的に熱源から離して配置すべきです – 即応充電と熱配置は一つの設計問題です。
補充が行われるときは、穏やかでうまく終了する充電を使うべきです – 中程度の電流、完全な多基準終了、すでに満充電に近いパックへの積極的な急速充電なし – なぜならパックは通常数パーセント不足しているだけで、高い電流はほぼ即座に再結合レジームに入るからです。最初の有効な終了まで小さな電流、その後開回路への復帰が、無視できる摩耗で即応性を達成します。最初の図は連続フロートの過充電負担を間欠補充と対比し、2番目は定期エクササイズを含むスタンバイ即応サイクルをシーケンスで示します。
「充電中」「休止時に準備完了」「エクササイズ中」「故障」を区別するよう状態機械を設計すると、スタンバイ動作が監査可能になり、故障モード（センサ故障、セル不整合、容量損失）がホストシステムに見えるようになります。
温度に対する自己放電が文書化され長いカレンダー寿命を持つ低自己放電・高信頼性NiMHグレードが自然な選択であり、Weijiangは医療およびバックアップ統合業者にスタンバイ充電ガイダンスと容量エクササイズデータとともにこれらを供給します。最後の応用記事は反対の電流レジーム – コードレス電動工具に給電する高率パック – を扱います。
Weijiang Powerは、民生、産業、医療、モビリティの顧客向けにニッケル水素セル、マッチングしたパック、充電対応構成を設計・製造し、充電プロトコル、IEC 61951-2性能ファイル、IEC 62133-1安全証拠、充電器の共同検証に関するガイダンスでパートナーを支援します。セル形式、充電電流、熱的範囲、サイクル目標をお知らせいただければ、当社エンジニアが稼働時間と寿命の両方を守るセルと充電の組み合わせを指定します。製品ページでラインアップをご確認ください。
