バッテリーについて

ロボットは世界中に航空便で発送致します。しかしながらバッテリーは全世界への輸送が困難であること、安全上の制約が目的地によって異なることから、輸送コストを抑えるために同梱していません。推奨する鉛蓄電池は、各地で簡単に調達できる仕様としております。

電池を含まないことの追加メリットとして、ユーザー様が長時間駆動の重量ロボットまたは短時間駆動の軽量ロボットを好むかに応じて、異なるバッテリーサイズを選択できるようになりました。つまりロボットに動かすためには、ユーザー様でバッテリーを見つける必要がありますが、バッテリーの種類は手に入りやすい汎用仕様(電動スクーターや電動車椅子、UPSシステム等でも使用可能)であり、オンラインショップや電気店等で入手可能です。

メインコントロールボード(McB)に接続される電圧は、常に30.0V以下を維持する必要があります。

メーカー推奨の鉛蓄電池規格

ロボットは、24ボルトを供給するために2つの12V鉛蓄電池を直列に接続する必要があります。以下のバッテリーサイズ仕様表より、目的に適したサイズをご選択ください。
バッテリーサイズ容量
(Ah)
走行時間
(hr)
備考
1250/12554 – 63 – 4ロボットの携帯性が重要な場合に使用されます。例えば、ロボットと一緒に飛行機で旅行する場合などです。
12707 – 106 – 8このサイズのバッテリーは、ロボットを持ち上げやすい重量サイズであり、走行時間も標準的です。
1235030 – 3512 – 24非常に長時間の使用が必要な場合にのみ推奨されます。このサイズのバッテリーは、ロボットがかなり重くなるため、ほとんどのユーザーにとって持ち上げは困難です。

一般的な1270 7.2Ah 12Vバッテリーで、マグニではこの2本が最も一般的に使用されています。

私たちが提供するバッテリー充電器は、鉛酸バッテリー専用であり、他のバッテリー技術には使用できず、実際に危険です。

一般的には1270 7.2Ah 12Vバッテリーであり、マグニではこの仕様バッテリー×2本が最も一般的に使用されています。

Ubiquityが提供する付属バッテリー充電器は、鉛蓄バッテリー専用であり、他のバッテリータイプへの充電は、危険ですので絶対に使用しないでください(リチウム電池等)。

24Vを供給できるバッテリーであれば、どのようなバッテリーでも使用できますが、理想的なバッテリータイプは、ディープサイクル鉛蓄電池です。通常、小型のバッテリー(1250、1255、1270)にはゲルタイプの鉛酸が、大型のタイプ(12350)にはAGMタイプが一般的です。リチウムバッテリーも使用できますが、鉛酸充電サイクルと完全に互換性があり、独自のバッテリーバランスシステム(通常LiFePO4)を持つドロップイン交換タイプ充電器である必要があります。マグニ内システムは鉛蓄電池用に設計されているため、他のバッテリーを使用すると、バッテリーの状態を示す箇所が実際のバッテリー状態とは異なる数値を示す可能性がありますが、これはロボットの運転能力に影響を与えません。

コンパートメントサイズ

マグニには、1270フォーマットの鉛蓄電池を2本きれいに収納できる発泡スチロールの切り込みを入れて出荷しています。梱包材と一緒に発泡スチロールのインサートを誤って廃棄しないようご注意ください。

バッテリー収納部の床面積は、常に205mm x 258mm以上です。製造許容範囲により、これ以上の大きさは保証できません。

床からサイドのトップレールの上まで、135mmの高さがあります。バッテリーの高さは、上部の平らな金属板までで、184mmとなります。この寸法は、ミリ単位の公差を保証することができないため、1ミリ単位のクリアランスに近づけようとしないことを意図しています。

代表的な消費電流

以下は、定常状態でDCクランプメーターを使用したバッテリーの正極の典型的な電流を示す表です。

動作状態DC電流(アンペア)
Pi4を使用して平坦な地面に停止しているロボット(モーター電源オフ)0.4 – 0.45
負荷のない平坦な面で約0.5メートル/秒で走行0.8 – 0.9
負荷のない場合の場所で回転(ゆっくりとした走行と同程度)0.8
モーターに電力を供給して停止中のロボット0.5 – 0.6
ロボットがフラットな面に静止している状態で、ロボットに下方向かつ後ろ方向に力を加え、車輪が一定の場所に留まるように戦っているが、まだ滑り出していない状態1.2
ロボットを動かないように配置し、各ホイールに大きなトルクを加えて、モーターコントローラーがホイールを固定しようと奮闘する状態2 – 3

瞬時の電流は、一部の場合では10アンペアを超えることがありますが、これらは応力テストの瞬間的な場合であるため、バッテリー寿命の計算には役立たないと考えられています。

ロボットが大きな負荷で坂道を上るなどの他の場合は、上記の値よりも電流が増加することがあります。

リアルタイム時計(RTC)のCR2032

MCBの裏面にはCR2032コイン型電池もあります。これは、ロボットが電源を切っている間や電源がないときに時間を維持するために必要なリアルタイム時計に電力を供給します。このバッテリーが切れた場合は、別途バッテリーを入手して取り付けてください。バッテリーをレタリング側を上にして挿入してください。

容量と寿命

電池容量は複雑なテーマであり、マグニでは使用中の電池の状態や年齢、過去の使用パターンを把握できないため、新品の新鮮な電池を基準にしたパーセンテージをユーザーに伝えるようにしています。

すべての鉛蓄電池は、時間が経つにつれて完全な充電を保持する能力を失い、充電後に新しいバッテリーに比べて容量が低くなります。さらに、放電レベルと充電サイクルの異なる段階を経たため、新しいバッテリーが達成できる完全な電圧に到達するのに時間がかかります。電圧曲線は一定であるべきで、パーセンテージ表示は役立ちますが、新しいバッテリーに比べてアイドル電流の引っ張りによって電圧が低下するため、100%充電されたとは言えなくなる可能性があります。

マグニロボットで一般的に使用されている鉛酸ゲルセルの一般的なガイドラインは以下の通りです

  1. 2つのマグニバッテリーに対して約24Vである50%容量以下の状態でロボットを稼働させないでください(1セルあたり2V)。この電圧レベル以下で操作すると、バッテリーの充電容量と寿命が硫酸化によって短縮されます。ラズベリーパイをシャットダウンしても、オフの間も継続して電流が流れるため、ロボットを完全にオフにする必要があります。
  2. MCBスイッチを使用して完全にオフにする必要があります。バッテリーの電圧が約20V以下に下がると、MCBがバッテリーを切断します。バッテリーはこの低い充電レベルに達することはなく、完全に損傷される可能性があるため、完全に切断される前に最終手段として切断されます。高電流動作中にバッテリー電圧が低下するため、これ以上早く切断することはできません。この突然の切断により、Pi SDカードの破損が引き起こされる可能性があります。
  3. 古いまたは損傷したセルで使用すると、ロボットの充電器は充電が完了した後にわずかに過充電する可能性があり、バッテリーからガスが発生することがあります(腐った卵のような臭い)。これが起こった場合は、バッテリーの充電にかかる時間よりも長く充電器を接続しないことをお勧めします。
  4. MCBには、接続時におおよそ0.04ワットの寄生電流があります(24ボルトあたり約1〜2mA)、そのため、完全にオフにしてもバッテリーが徐々に空になる可能性があります。そのため、ロボットを長期間保管する場合(3週間以上)は、バッテリーリードの少なくとも1つを完全に切断することをお勧めします。
Capacity24Vマグニバッテリー用電圧12Vバッテリー1個の場合の電圧
100%25.77V12.89V
90%25.56V12.78V
80%25.31V12.65V
70%25.02V12.51V
60%24.81V12.41V
50%24.45V12.23V
40%24.21V12.11V
30%23.91V11.96V
20%23.61V11.81V
10%23.40V11.70V
0%23.25V11.63V

詳しくは、バッテリースタッフ 鉛蓄電池の基礎知識 (英語)をご覧ください。

バッテリーや充電器の故障を診断する際には、この情報を考慮してください。