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2021.01

蓄電池設備の充電装置はなぜリチウムイオン蓄電池だけ充電方式が違うのか｜トリクル充電が使えない理由と表示・点検装置を解説

蓄電池設備というと停電時に電気を送ることばかりに目が行きがちです。
実は充電のしかたそのものにも告示で細かい基準があります。
しかもリチウムイオン蓄電池だけは、他の蓄電池と充電方式が違います。
この記事では蓄電池設備の充電装置の基準を条文に沿って解説します。

うちは非常電源に蓄電池設備を使っています。
充電のやり方まで消防の基準で決まっているのでしょうか。

はい充電装置の構造にも告示で基準があります。
今日はリチウムイオン蓄電池と他の蓄電池の違いを中心に見ていきましょう。

リチウムイオン蓄電池だけ特別なルールがあると聞きました。

はい充電方式そのものが他の蓄電池と違います。
まずは基準の入口から見ていきます。

この記事の結論

充電装置の基準は消防法施行規則第12条第１項第４号ハと蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）第二・三にあります。
常用電源が復旧すれば、直交変換装置を持たない蓄電池設備は自動的に常用電源へ戻ります。
リチウムイオン蓄電池以外は自動充電のうえ、トリクル充電又は浮動充電に自動で切り替わります。
リチウムイオン蓄電池は定電流定電圧充電か浮動充電のみで、トリクル充電の選択肢がありません。
充電中である旨の表示装置と、充電状態を点検できる装置は別々の要件として求められています。

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蓄電池設備の充電方式の基準を自動で復帰トリクル浮動浮動のみ表示と点検の４段階でまとめた図解

蓄電池設備の充電装置にはなぜ停電復旧後の自動切替まで求められるのか

蓄電池設備は停電時に非常電源へ切り替わるだけでは終わりません。
常用電源が戻ってきたときの動きまで、条文で決められています。

消防法施行規則第12条第１項第４号ハ（ロ）　直交変換装置を有しない蓄電池設備にあつては、常用電源が停電した後、常用電源が復旧したときは、自動的に非常電源から常用電源に切り替えられるものであること。

停電時だけでなく、復旧したときの切替えまで自動で行うのが原則です。
直交変換装置を持たない蓄電池設備が対象で、常用電源が戻れば手を出さなくても元に戻ります。
この構造・性能の細かな基準は消防庁長官が定める基準、つまり蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）に委ねられています。
「切り替わる」ことだけでなく、充電のしかたそのものにも告示側の基準が続いています。

停電から復旧したとき、誰かが操作しなくても元に戻るのですね。

はい自動的に常用電源へ戻ります。
次はリチウムイオン蓄電池以外の充電のしかたです。

リチウムイオン蓄電池以外の充電装置はどう充電するのか

停電から復旧したあと、蓄電池は空になったままでは次の停電に備えられません。
だからこそ充電装置にも自動化の基準があります。

蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）第二　三（一）　リチウムイオン蓄電池以外の蓄電池を用いる蓄電池設備の充電装置にあつては、自動的に充電でき、かつ、充電完了後は、トリクル充電又は浮動充電に自動的に切り替えられるものであること。ただし、切替えの必要がないものにあつてはこの限りでない。

鉛蓄電池やアルカリ蓄電池などは、充電が終わったら自動でトリクル充電か浮動充電に切り替わります。
トリクル充電は微小な電流を流し続けて自然放電を補う方式、浮動充電は負荷と充電装置を並列につないだまま常に補い続ける方式です。
どちらを選ぶかは設備の設計次第で、切替えの必要がない構造であればこの限りではありません。
ここまではいわば従来型の蓄電池に共通するルールです。

うちの蓄電池は普通の鉛蓄電池です。
充電が終わったらそのまま放置してよいのでしょうか。

いいえトリクル充電か浮動充電に自動で切り替わる構造が前提です。
次はリチウムイオン蓄電池の場合です。

リチウムイオン蓄電池の充電装置はなぜトリクル充電を使わないのか

リチウムイオン蓄電池は、他の蓄電池と同じ感覚で充電すると劣化を招きやすい性質があります。
そのため充電装置に求められる方式も変わります。

蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）第二　三（二）　リチウムイオン蓄電池を用いる蓄電池設備の充電装置にあつては、定電流定電圧充電により充電できるもの又は自動的に充電でき、かつ、充電完了後は、浮動充電に自動的に切り替えられるものであること。

リチウムイオン蓄電池には、トリクル充電という選択肢がありません。
使えるのは定電流定電圧充電、または自動充電のあと浮動充電へ切り替える方式のどちらかだけです。
リチウムイオン電池は過充電に弱く、微小な電流を流し続けるトリクル充電のような方式では劣化や発熱のリスクが高まるためと考えられます。
同じ「蓄電池設備」という名前でも、電池の種類によって充電装置の中身は別物になります。

うちはリチウムイオン蓄電池への切替えを検討しています。
充電装置もそのまま使えるのでしょうか。

いいえ充電方式そのものが違うので充電装置の見直しが必要です。
次は表示と点検の基準です。

充電中の表示灯と点検装置を忘れていないか

正しい方式で充電できていても、それが見えなければ点検のしようがありません。
告示は充電装置に付ける表示・点検の仕組みも定めています。

蓄電池設備の基準（昭和48年消防庁告示第２号）第二　三（五）　充電中である旨を表示する装置を設けること。　同（六）　蓄電池の充電状態を点検できる装置を設けること。

充電中かどうかは、見た目で分かる表示装置が無ければ確認できません。
あわせて充電状態を点検できる装置も必要で、この二つは別の要件として両方満たす必要があります。
さらに蓄電池設備には、自動的に又は手動で容易に均等充電を行える装置も別途求められており、均等充電を行わなくても機能に異常を生じないものは対象外です。
充電方式の基準を満たしていても、この付帯設備が抜けていれば基準全体を満たしたことにはなりません。

充電中のランプは付いていますが、充電状態を点検する装置までは意識していませんでした。

はい表示と点検は別々の要件です。
最後は点検で確認すべき手順です。