ワイヤレス充電器は「バッテリー」を充電できるのでしょうか。
答えはイエスです — ただし、すべてのワイヤレス充電システムがすべてのバッテリーに対応できるわけではありません。
本当に重要なのは、バッテリーの充電要件が、ワイヤレス充電システムの定格負荷種別、出力電圧レンジ、電流供給能力、制御構成と一致しているかどうかです。
AGV、AMR、無人フォークリフト、移動ロボットなどの産業車両では、バッテリーの互換性を公称電圧だけで判断すべきではありません。「24V」「48V」「リチウム」と表示されたバッテリーでも、化学組成、直列構成、バッテリーマネジメントシステム、メーカー仕様によって、必要な充電要件は大きく異なる場合があります。
このガイドでは、ONEPOINTECHが採用している2つの産業用ワイヤレス充電システムを比較します。
各システムが対応するよう設計されているバッテリー種別、電圧レンジの意味、そしてワイヤレス充電システムを車両に組み込む前に検証すべき事項について解説します。
結論：バッテリー互換性は化学組成と電圧だけの問題ではない
ワイヤレス充電システムは、物理的な充電接点なしで電力を伝送しますが、受電側のバッテリーには依然として固有の充電要件があります。
ワイヤレス充電器を選定する前に、エンジニアは以下を確認する必要があります。
- バッテリーの化学組成
- バッテリーの直列構成
- 許容される最大充電電圧
- 許容される最大充電電流
- 必要な充電アルゴリズム
- バッテリーマネジメントまたは保護システム
- 通信・制御要件
- バッテリーメーカーの充電仕様
化学組成が異なるバッテリーでは、必要となる充電カーブや充電終了方式が異なる場合があるため、これは特に重要です。
リチウムイオンおよびLiFePO4バッテリーのシステムでは、一般的に定電流・定電圧充電が使用されます。その他のバッテリー種別では、充電段階、電圧要件、電流制限、充電終了方式が異なる場合があります。
そのため、互換性はバッテリーが「24V」「48V」「リチウム」と呼ばれているかどうかだけではなく、システムレベルの設計判断として扱う必要があります。
LC180-A30 vs LS300-A60：バッテリー互換性の比較概要
| 仕様 | LC180-A30 | LS300-A60 |
|---|---|---|
| 最大電力 | 1.5kW | 3kW |
| 充電方式 | 定電流・定電圧 | 定電流・定電圧 |
| 出力電圧レンジ | 18–60V | 42–58V |
| 定格出力電圧 | 24V / 36V / 48V | 58V |
| 最大出力電流 | 30A | 60A |
| 対応負荷種別 | Li-ion、鉛蓄電池、LTO、LiFePO4、NiCdおよびその他のバッテリー種別 | リチウムバッテリー |
| 製品紹介 | 産業車両用ワイヤレス充電システム | リチウムおよびLiFePO4バッテリー向けに設計 |
LC180-A30はより広い電圧レンジを備え、負荷種別の仕様に複数のバッテリー化学組成を明示しています。
LS300-A60は主にリチウムバッテリー用途向けに設計されており、より狭い出力電圧レンジの中で、より高い充電電力と電流を供給します。
LC180-A30：複数の化学組成に対応するワイヤレス充電システム
LC180-A30は、以下の用途向けに設計された産業用ワイヤレス充電電源システムです。
- AGV
- AMR
- 無人フォークリフト
- 移動ロボット
- その他の産業用電動車両
本システムは、最大1.5kWの出力電力を提供し、出力電圧レンジは18–60V、最大出力電流は30Aです。
データシートには、以下の負荷種別が明示されています。
- Li-ion
- 鉛蓄電池
- LTO
- LiFePO4
- NiCd
- その他のバッテリー種別
LC180-A30は複数のバッテリー種別に対応するため、充電パラメータを実際に使用するバッテリーシステムに適合させる必要があります。
したがって、対応するすべての化学組成のバッテリーがまったく同じ充電カーブを使用するとは想定せず、バッテリーメーカーが承認した充電要件に従ってシステムを組み込む必要があります。
LC180-A30はどのバッテリーを充電できるのか？
Li-ionバッテリー
LC180-A30は、対応負荷種別としてLi-ionバッテリーを記載しています。
「リチウムイオン」は幅広い区分であり、リチウムバッテリーパックの種類によって以下の項目が異なる場合があります。
- セルの化学組成
- 直列構成
- 最大充電電圧
- 最大充電電流
- BMS要件
このため、バッテリーの実際の最大充電電圧を、LC180-A30の18–60V出力レンジと照合して確認する必要があります。
バッテリーの公称電圧表示だけを頼りに充電器を選定しないでください。
LiFePO4バッテリー
LiFePO4も、LC180-A30の対応負荷種別として記載されています。
LiFePO4バッテリーは、以下のような特性から産業用途で広く使用されています。
- 長いサイクル寿命
- 優れた熱安定性
- 高い耐久性
ただし、「48V LiFePO4バッテリー」と記載されたバッテリーでも、直列構成や最大充電電圧が異なる場合があります。
例えば、公称電圧だけでは、バッテリーが必要とする充電電圧がLC180-A30の18–60V出力レンジ内にあるかどうかを判断できません。
必ず以下を確認してください。
- バッテリーの直列構成
- メーカーが指定する最大充電電圧
- 許容される充電電流
- バッテリーの充電および保護要件
LTOバッテリー
LC180-A30のデータシートは、対応負荷種別としてLTOバッテリーも記載しています。
LTO（チタン酸リチウム）バッテリー技術は、高出力能力と長いサイクル寿命で知られており、稼働率の高い特定の産業用途に適しています。
LTOバッテリーシステムは、従来のリチウムイオンバッテリーとは異なる公称電圧やセル構成を使用する場合があります。
LC180-A30の広い18–60V出力レンジは、さまざまな産業用バッテリー構成に対して柔軟性を提供できますが、組み込み前にはバッテリーの実際の充電要件を検証する必要があります。
充電システムは、バッテリーメーカーが承認した電圧・電流仕様に従って設定する必要があります。
鉛蓄電池
鉛蓄電池も、LC180-A30の対応負荷種別として記載されています。
鉛蓄電池は、多くの産業用途や既存の車両フリートで今も使用されています。
ただし、鉛蓄電池の充電要件は、以下のようなバッテリー種別によって異なる場合があります。
- 液式（フラッド）鉛蓄電池
- AGM
- ゲル
また、鉛蓄電池は、バッテリーメーカーの仕様によって異なる充電段階やメンテナンス動作を必要とする場合があります。
したがって、汎用のリチウム式の充電カーブがあらゆる鉛蓄電池に適用できると想定しないでください。
LC180-A30を組み込む際は、バッテリーメーカーが承認した充電パラメータを使用する必要があります。
NiCdバッテリー
LC180-A30のデータシートは、対応負荷種別としてNiCdバッテリーも記載しています。
NiCdバッテリーは、多くの最新のAGV・AMRフリートではリチウム系バッテリーほど一般的ではありませんが、一部の産業用途や専門用途では今も使用されています。
ニッケル系バッテリーシステムは、リチウムバッテリーの充電とは異なる充電方式や充電終了方式を必要とする場合があります。
このため、エンジニアはシステムを設定する前に、バッテリーメーカーが要求する充電アルゴリズム、電流制限、充電終了方式、保護要件を確認する必要があります。
LS300-A60：リチウムバッテリー用途向けの高出力ワイヤレス充電
LS300-A60は、より高出力の産業用ワイヤレス充電用途向けに設計されています。
本システムは以下を提供します。
- 最大3kWの出力電力
- 42–58Vの出力電圧レンジ
- 58Vの定格出力電圧
- 最大60Aの出力電流
製品紹介によると、LS300-A60は以下のバッテリー向けにワイヤレス充電を提供するよう設計されています。
- リチウムバッテリー
- リン酸鉄リチウムバッテリー
技術データシートでは、負荷種別は次のように記載されています。
- リチウムバッテリー
したがって、LS300-A60は汎用の複数化学組成対応充電器というよりも、リチウムバッテリー用途向けの充電器です。
「48V」という表示よりもバッテリー電圧が重要な理由
産業用充電器を選定する際に最も多いミスの1つは、バッテリーの公称電圧だけを比較することです。
例えば、2つのバッテリーがどちらも「48Vバッテリー」として販売されていても、以下の項目が異なる場合があります。
- セル数
- 公称電圧
- 最大充電電圧
- BMS設定
LS300-A60の出力レンジは42–58Vです。
したがって、重要な問いは単純に次のようなものではありません。
「私のバッテリーは48Vバッテリーですか？」
正しい問いは次のとおりです。
「バッテリーメーカーが指定する最大充電電圧はいくらですか。そしてそれはLS300-A60の対応出力レンジ内に収まりますか？」
リチウムバッテリーシステムをLS300-A60への組み込み候補とする場合は、エンジニアは以下を検証する必要があります。
- 必要な充電電圧が42–58Vの範囲内であること
- 必要な充電電流がシステムと互換性があること
- バッテリーの化学組成がLS300-A60に適していること
- バッテリーが必要な保護システムを備えていること
- 充電の通信・制御要件が互換性を持つこと
LS300-A60のバッテリー保護要件
LS300-A60のドキュメントは、本システムがリチウムバッテリー用途向けであり、その他のバッテリー種別では安全上のリスクが生じる可能性があると明示的に警告しています。
またマニュアルは、バッテリーマネジメントシステムと必要な保護機能を備えたバッテリーパックのみを使用すべきと規定しています。
このため、メーカーがその用途を明示的に承認していない限り、LS300-A60を以下のバッテリーの万能充電器として扱うべきではありません。
- 鉛蓄電池
- NiCdバッテリー
- その他の化学組成のバッテリー
（メーカーが当該用途を明示的に承認している場合を除きます。）
ワイヤレス充電システムが充電を制御する仕組み
LC180-A30とLS300-A60はどちらも、定電流・定電圧充電を使用する仕様です。
ただし、バッテリー互換性があるからといって、あらゆる化学組成のバッテリーが自動的に同じ充電挙動に従うという意味にはなりません。
ワイヤレス充電システムは、接続するバッテリーの要件に従って設定・組み込みを行う必要があります。
システム構成によっては、充電制御には以下が関与する場合があります。
- バッテリーマネジメントシステム
- 車両コントローラー
- CAN通信
- RS485通信
- 設定された充電パラメータ
- メーカーが承認した充電リミット
LC180-A30はCAN通信とRS485通信に対応し、18–60Vの出力レンジを提供します。
LS300-A60もCAN通信とRS485通信に対応しています。
LS300-A60の場合、マニュアルに記載された充電ロジックには、送信機と受信機の間の通信と、再充電可能な待機状態が含まれます。システムはCAN通信を通じて車両側から充電指令を受信できます。
またマニュアルは、顧客のバッテリー構成が変更された場合には、実際のバッテリー負荷パラメータに応じて出力電圧・出力電流のパラメータを変更すべきと記載しています。
LS300-A60の代表的な充電シーケンス
LS300-A60の充電ロジックによると、動作は次のとおりです。
- 受電コイルが送電コイルの有効結合レンジ内に入ります。
- 送信機と受信機の間で通信が確立されます。
- システムは再充電可能な待機状態に入ります。
- システムはユーザーの機器からの充電指令を待ちます。
- 必要な条件が満たされると、充電が開始されます。
- 定電流充電が適用されます。
- 充電電圧が設定された電圧値に達すると、システムは定電圧充電に切り替わります。
- システムの充電制御ロジックに従って、充電が完了します。
LS300-A60のマニュアルは、システムがCAN通信を通じて車両側から充電指令を受信できることも示しています。
正確な充電電圧・電流は実際のバッテリー構成に一致させる必要があるため、バッテリー負荷パラメータの変更はシステム設定に反映すべきです。
バッテリーを接続する前に確認すべきこと
どちらのワイヤレス充電システムを組み込む場合でも、以下を確認してください。
1. バッテリーの化学組成を確認する
まず、選択したワイヤレス充電システムがバッテリーの化学組成に対応していることを確認します。
LC180-A30の対応負荷種別：
- Li-ion
- 鉛蓄電池
- LTO
- LiFePO4
- NiCd
- その他のバッテリー種別
LS300-A60の想定用途：
- リチウムバッテリー
- リン酸鉄リチウムバッテリー
ドキュメントに明確に記載されていない化学組成のバッテリーについては、システムを接続する前にメーカーに互換性を確認してください。
2. 最大充電電圧を確認する
バッテリーの公称電圧だけに頼らないでください。
代わりに、バッテリーメーカーが規定する以下の値を確認してください。
許容される最大充電電圧
そして、それを充電器の出力レンジと比較してください。
LC180-A30
出力レンジ：18–60V
LS300-A60
出力レンジ：42–58V
バッテリーが必要とする充電電圧は、利用可能な出力レンジと互換性がなければなりません。
3. 最大充電電流を確認する
充電器は、バッテリーの許容充電電流にも適合させる必要があります。
LC180-A30
- 最大出力電流：30A
LS300-A60
- 最大出力電流：60A
高出力の充電器が自動的に優れているわけではありません。
バッテリーとその保護システムが、設定された充電電流を安全に受け入れられる必要があります。
4. バッテリーの充電要件を検証する
バッテリーシステムによって、以下の要件は異なる場合があります。
- 充電電圧のリミット
- 電流リミット
- 充電段階
- 温度リミット
- 充電終了方式
常にバッテリーメーカーの充電仕様に従ってください。
ある化学組成のバッテリーに適した充電カーブが、別の化学組成のバッテリーにも自動的に適しているとは想定しないでください。
5. バッテリー保護システムを検証する
リチウムバッテリー用途では、適切なバッテリーマネジメントおよび保護システムが不可欠です。
LS300-A60のマニュアルは、バッテリーマネジメントシステムと必要な保護機能を備えたバッテリーパックを明確に要求しています。
LC180-A30やその他の化学組成のバッテリーについては、使用するバッテリーシステムとメーカーの要件に応じて、保護・制御アーキテクチャを検証する必要があります。
6. 通信・制御要件を検証する
両システムとも、CANやRS485を含む通信インターフェースに対応しています。
組み込み前に、エンジニアは以下を確認する必要があります。
- CAN通信の要件
- 充電指令
- バッテリーまたは車両コントローラーの互換性
- 必要な電圧・電流パラメータ
- ホストコンピューターの設定要件
通信は、車両への完全な組み込みの一部としてテストする必要があります。
7. 出力の極性を逆にしない
両システムとも、DC出力の接続を逆にしないよう警告しています。
バッテリーのプラスとマイナスの接続は、正しく接続する必要があります。
極性を誤ると、充電システムやバッテリーが損傷する可能性があります。
また、LS300-A60のマニュアルは、動作中に通電状態のままバッテリーを抜き差ししないよう警告しています。
バッテリー互換性チェックリスト
産業用ワイヤレス充電器を購入または組み込む前に、以下をすべて確認してください。
バッテリー互換性
- バッテリーの化学組成が、選択したシステムに記載されている、または承認されていること。
- バッテリーの最大充電電圧が充電器の出力レンジ内に収まること。
- 設定された充電電流が、バッテリーの許容充電電流を超えないこと。
- バッテリーメーカーが要求する充電アルゴリズムが、システム設定でサポートされていること。
- バッテリー保護システムが用途の要件を満たしていること。
- CAN、RS485などの通信要件が検証済みであること。
- 実際のバッテリー向けに充電パラメータが設定されていること。
- DC出力の極性が正しいこと。
- コイルの距離と位置合わせがシステム仕様を満たしていること。
- 結合エリアに導電性のある物体や安全上好ましくない物体がないこと。
LC180-A30かLS300-A60か：あなたのバッテリーに合うのはどちら？
用途に以下の要件がある場合は、LC180-A30を選択してください。
- 最大1.5kWのワイヤレス充電
- 18–60Vの出力能力
- 最大30Aの出力電流
- Li-ion、LiFePO4、LTO、鉛蓄電池、NiCdを含む複数のバッテリー負荷種別を明示したシステム
用途に以下の要件がある場合は、LS300-A60を選択してください。
- 最大3kWのワイヤレス充電
- 最大60Aのより高い充電電流
- リチウムバッテリー用途
- 42–58Vの出力レンジ内で互換性のある充電電圧
- 必要なBMSと安全保護を備えた、保護されたリチウムバッテリーシステム
最終的な選定は、公称電圧や化学組成の名称だけではなく、常にバッテリーの実際の充電仕様に基づいて行う必要があります。
まとめ
ワイヤレス充電器は、バッテリーが「24V」「48V」「リチウム」と表示されているからという理由だけで選定できるものではありません。
バッテリーの互換性は、充電システム全体に依存します。
LC180-A30は、データシートにLi-ion、LiFePO4、LTO、鉛蓄電池、NiCdおよびその他のバッテリー種別を明示し、18–60Vの出力レンジと最大30Aの出力電流を備えています。
LS300-A60は、リチウムおよびリン酸鉄リチウムバッテリーを含むリチウムバッテリー用途向けに設計されており、42–58Vの出力レンジと最大60Aの出力電流を備えています。
組み込み前に、以下を検証してください。
- バッテリーの化学組成
- 直列構成
- 最大充電電圧
- 許容される最大充電電流
- 必要な充電挙動
- バッテリー保護システム
- 通信要件
最も安全な方法は、充電システムを選定する前に、常にバッテリーの仕様を提供することです。
バッテリー仕様をお知らせください
ONEPOINTECHに以下の情報をお送りください。
- バッテリーの化学組成
- バッテリーの公称電圧
- 直列構成
- 最大充電電圧
- バッテリー容量
- 最大充電電流
- BMSまたはバッテリー保護の詳細
- 車両の通信要件
当社のエンジニアリングチームは、お客様の用途に適したワイヤレス充電システムの評価をお手伝いします。候補には以下が含まれます。
- LS300-A60 3kWワイヤレス充電システム
- LC180-A30 1.5kWワイヤレス充電システム
- カスタムの産業用ワイヤレス充電ソリューション
システムを購入または組み込む前に、バッテリーの仕様と充電要件を添えてONEPOINTECHにお問い合わせください。
重要：最終的なバッテリー互換性は、常にバッテリーメーカーの仕様と、ワイヤレス充電システムの最新の技術ドキュメントに照らして確認する必要があります。