【ポータブル電源雑学】パススルーはポータブル電源が劣化する？パススルー充電で劣化させない方法

今回はポータブル電源の『パススルー』機能について調べました。

『便利な機能なのに何故使用が推奨されていないの？』と不思議に思いませんか？

というわけで、パススルーそのものの機能や、なぜ積極利用が推奨されないのか等の解説、さらにパススルーを使用しても劣化しないポータブル電源は存在しないのか、あるいは、パススルー充電しても電源を劣化させない条件などを調べてみました。

パススルーってどんな機能で何に役立つの？

まずは『パススルー』についておさらい。

「充電しながら給電」なのか「給電しながら充電」なのかはメーカーによって表現が異なりますが、いずれにしても、充電と放電を同時に行う機能と理解しておけば間違いありません。

例えば、コンセントが1個しかないけど、ポータブル電源も充電したいし、スマホも充電したいといったシチュエーションでも、パススルー機能を利用すれば両方同時に充電できるわけです。

使い方は簡単で、ポータブル電源のAC入力から壁のコンセントに充電コードを接続したり、ソーラーパネルからの充電コードをDC入力に接続した状態で、ポータブル電源の出力端子に充電したい機器（例えばスマホ）を接続するだけです。

ポータブル電源の多くは、このパススルー機能を利用している最中に停電が起こった場合に、電力供給をポータブル電源に蓄えた電力からの出力に切り替えることで、停電時にも電力供給を途切れさせない「UPS（無停電電源装置）」としての機能を持っています。

このパススルー機能＋UPSがどんな場面で役立つのか…というと、例えば、水槽で飼っている熱帯魚のエアー（ぶくぶく）です。留守中に停電になって何時間もエアーが停止してしまっては魚が死んでしまいます。

そこで、エアレーションのポンプの電源はポータブル電源に差し込み、ポータブル電源の充電コードを壁のACコンセントに接続しておくと、通常は壁のコンセントからの電力をポンプに流して（スルー）電力を供給し、停電になったらポータブル電源に蓄えた電力からの供給に切り替えることでエアレーションは途切れず（一瞬途切れる）魚たちが酸欠で死んでしまうことがない…そんな使い方が想定できます。

パススルー機能を各社とも推奨しない理由とは

パススルー機能は多くのポータブル電源が標準的に備える機能ですが、製造メーカー各社ではパススルー機能の積極利用を推奨していません。例えば…

EcoFlowとJackeryに関しては、「充電電力より出力電力がちいさいことが前提」であることを強調しています。

なぜ「充電電力より出力電力がちいさいことが前提」なのでしょうか。それはポータブル電源の電池の劣化を促進してしまうためなんです。

パススルーによるポータブル電源の劣化要因は2つ

パススルーはポータブル電源の劣化を早めてしまうというのには2つの要因が考えられます。

充電サイクルのカウントが進んでしまう

例えば、ポータブル電源を充電しながら出力の大きな家電を同時に使っていると考えてください。

家電への出力が大きいので、ポータブル電源の蓄電が進まずずっと充電・放電を続けている状態が続くわけです。

ポータブル電源の劣化は、充電サイクルのカウントによって充電可能な容量が減少する形で劣化が進み、当初の80％程度の容量を各メーカーとも目安に充電サイクルを設定しています（800回で残量80％など）。

充電サイクルは充電容量の100％を使い切った時点で1サイクルをカウントします。

ずっと充電・放電を続けている状態が続く…ということは、放電量が100％になるごとにいつの間にか充電サイクルのカウントが進んでしまうというわけです。

充電しながら…でなければ100％使い切ったところで給電がストップするので、充電カウントは1で止まりますが、充電しながらの場合はいくらでも放電できるわけで、充電サイクルもカウントし放題になってしまう感じでしょうか。

一度に大きな容量を充電するとダメージを受けやすい

「充電深度」という考え方があります。

充電深度とは一度に充電する容量の深さ（大きさ）のことで、例えば、一度に80～100％を一気に充電すると「充電深度が深い（大きい）」、20～30％を充電すると「充電深度が浅い（小さい）」等と表現します。

スマホのバッテリーを事例に取ると、以前はスマホのバッテリーは完全に使い切ってから充電した方がよい…とされていました。いわゆる「メモリー効果」という現象で、容量が余った状態から充電してしまうと、その余った部分は「不要なもの」として使えなくなってしまって、実質のバッテリー容量が目減りしてしまう症状です。

しかし、現在主流のリチウムイオン電池は、この「メモリー効果」に非常に強くなり、反面、フル充電・フル放電といった「満タン・すっからかん」といった状態や、一気に大容量を充電する「充電深度の深い充電」によってダメージを受けやすい性格を持っています。

このため、現在では以前はNG行為とされていた「継ぎ足し充電」（容量が残っていても少量ずつ充電する）がより良い充電方法とされるようになりました。

三元系でもリン酸鉄でも、同じリチウムイオン電池を採用している以上、ポータブル電源にもその性格は当てはまるので、空っぽまで使ったり、満タンまで充電したり、1→100％のような充電深度の深い充電はポータブル電源にダメージを与え劣化を早めます。

充電電力＜出力電力は電源劣化の原因に

パススルー充電の際に、充電電力より出力電力が上回ってしまうと電源の劣化に繋がります。

というのは、「充電電力＜出力電力」の場合は、前2項目の「劣化の原因」両方が電源にダメージを与えるためです。

というのは、充電電力より出力電力が上回ってしまうということは、電気製品が求める電力をACコンセントからの入力だけでは賄えないため、バッテリーに蓄電している電力を同時に出力せざるを得ないためです。

例えば、AC100Vコンセント（1500W）から充電しつつ、1800Wの電気製品をパススルーで使用した場合、コンセントからの電力だけでは300W足りないの、バッテリーの蓄電から300Wを出力します。すると、時間が経つにつれて電池の容量は減少してゆき、電気製品の使用を止めない限り最終的には電池の容量は枯渇してしまいます。

前述の通り、フル放電は苦手なリチウムイオン電池はダメージを受け劣化が進み寿命が短くなるというわけです。

もう1点、満充電に近い状態でパススルーを使うと、満タン以上の電力は放出せざるを得ないため、ずっと出力し続けることとなり、充電サイクルのカウントがどんどん進んでしまいます。受電サイクルは放電量の合計が100％になると1カウントなので、満タン状態のままパススルーを続けると、放電量の積算が何百％にもなって、どんどんサイクルのカウントを進めてしまいます。

ポータブル電源の寿命は、三元系で充電サイクル800～1000回程度、リン酸鉄リチウム系で2500～3500回程度です。一度や二度の繋ぎっぱなしのパススルーでは大した問題にならなくても、何週間、何か月と続けてしまうと充電サイクルはずっとカウントを進め続けて、一気に寿命を迎えてしまう危険性もなきにしもあらず…です。

パススルーを使用しても劣化しないポータブル電源

Ankerのポータブル電源は、明確にパススルー充電でも劣化しないと謳っていますが、他社製品でも明確に謳っていなくても、パススルー利用しても劣化しない条件があります。

パススルーを使用しても劣化しないと謳うAnkerに聞いてみた

こちらは「Anker PowerHouse II 800」の詳細ページの「パススルー」についての記述です。

『本製品はパススルー充電時にバッテリーを介さず直接家電製品に電力を供給することで、リチウムイオンバッテリーの劣化を抑える仕組みを採用』

『バッテリー劣化を気にせず、簡易的な無停電電源装置（UPS）としてご利用いただけます』と明記されています。

ただこの「Anker PowerHouse II 800」は旧ラインナップの製品なので、現行機種でも劣化しないのかをAnkerにメールで問い合わせてみました。

以下は筆者の問い合わせ内容とAnkerカスタマーサポートチームからの回答です。

というわけで、Ankerの現行のラインナップはシリーズ全モデルで『パススルー機能を使用しても（電池を介さないため）バッテリーの劣化はほとんどない』ということです。

ただし、充電容量が95％以上の場合には、高負荷による劣化を防止するために蓄電からの供給に切り替わる（つまり充電サイクルをカウントする）という新しい情報も得ることができました。

パススルーを使用しても劣化しない条件とは

以下が、パススルー充電を使ってもポータブル電源が劣化しない条件です。この条件を両方とも満たすのであれば、Ankerでなくても、EcoFlowでもJackeryでも劣化を伴わないパススルー充電は可能です。

端的にいって、（1）と（2）を両方クリアする場合には、ポータブル電源でパススルー機能を使って、充電しながら放電しても劣化することはありません。

ただし、（1）の場合、充電電力が出力電力より大きいということは、電源の方にも一定の量の充電されてゆくことになるので、いずれ（2）に反する状態になります。

（2）満タン状態でパススルー機能を使うと、電源に充電し切れない分を電源から放出（出力）せざるを得ないので、電源からの出力によって充電サイクルのカウントが進むことになります。

満充電でのパススルー状態がずっと続くと、出力して減った分を充電、満タンになったらまた出力、出力で減った分をまた充電…を延々繰り返すことになるので、充電サイクルのカウントは一気に進んでしまいます。

一方、充電電力より出力電力が上回る場合には、ACコンセントからの入力では電気製品が求める電力に足りないため、電源からも出力することになりますが、これを長時間続けると、電源の容量はどんどん減って空っぽになってしまいます。

リチウムイオン電池は、フル充電もフル放電も嫌いますので、いずれにしても電源の劣化は避けられないことになります。

つまり、これらを総合すると（1）と（2）の条件を同時にクリアしていて、電源が劣化しない状態でのパススルー機能が使えるのはごく限られた条件下の短時間の利用であることになります。

充電電力と出力電力がまったく同じ…という稀有な状態を除き、さらに（1）と（2）を同時にクリアできる短時間を除けば、パススルーはいずれポータブル電源を劣化させる要因になることになります。

このあたりが、メーカーがあまりパススルー充電機能を表立って推奨しない理由なのかもしれません。

パススルーを使用しても劣化しないポータブル電源まとめ

本稿は、当初、他社が「パススルー機能」の利用に積極的でない一方で、Ankerや一部のメーカーが「パススルーで劣化しない」と明記していることを受け、パススルーでも劣化しない電源があるようです…という主旨で書かれました。

しかし、その後、各社の記載内容を精査した結果、言い回しは異なるものの、パススルーに関する記載は多くのメーカーが同様の内容を言っていることがわかりました。

その結果、現行Anker「Portable Power Station」シリーズも含め、EcoFlowやJackeryの製品でも、一定の条件下では「パススルー機能による電源の劣化はない」ことが分かりました。

しかし、さらに深く見てゆくと、充電電力と出力電力が全く同等でない場合には、いずれ満充電になるか、逆にフル放電状態に至るわけで、そうすれば結局「パススルー機能で電源は劣化しない」はごく限られた条件下でのみ実現することが見えてきました。

筆者が当初感じた「メーカー各社が消極的じゃないか？」は、電源の劣化なしにパススルー機能を使っていられるのは、満充電やフル放電に至らないごく限られた条件と時間の中だけ…ということなのかもしれません。

※一部誤りがあったため内容の修正を行うとともに主旨を変更し改稿を行いました。

それでは今日はこの辺で。

EcoFlowのパススルーに関する記載について（追記）

本稿作成に当たって、ポータブル電源の各メーカーのパススルー機能についての記述を閲覧して、記述を引用しながら記述いたしました（改稿前の文面）。

コメント欄でご意見を頂く中で再度EcoFlowサポートの「よくある質問」を熟読してみたところ、記載内容の理解の上で誤解があったことがわかりました。

長いですが「よくある質問」の全文を引用します。

この一連の文章は、冒頭は充電電力と出力電力の大きさの件、後半は充電サイクルの件から「充電深度」が大きい場合には消耗が大きくなる…と途中で文意が切れて2つの文意があるものと理解して、最後に記載されている「パススルー使用によって消耗が大きくなる場合がございますので、頻繁にパススルー使用をしないようにお願いいたします。」を文中で紹介していました。

しかし、今回この回答文面を熟読してみたところ、全文にわたって冒頭の「前提条件として充電電力より出力電力が小さくなくてはなりません」を元にした1つの文意で成り立っていることが確認できました。

つまり、この文面で言っているのは「充電電力より出力電力が大きいようなパススルーの使い方をすると（AC入力だけでなく電源からも電力を出力することになるので※）バッテリーのサイクル劣化、寿命短命化に繋がります」。よって「（充電電力より出力電力の方が大きいようなパススルー充電を頻繁に行うと）パススルー使用によって消耗が大きくなる場合がございますので、頻繁にパススルー使用をしないようにお願いいたします。」

と理解するのが正しいことになります。

※部分を詳しく言うと、電源からも出力した場合には「充電サイクルのカウント」や「過度な振れ幅（100%~0%）」（つまり充電深度）の影響によって電源が消耗するという意味になります。

回答文面の言い回しにやや難しい部分があり読み違えが生じていたことをご報告し、「パススルー充電を行う際、充電電力より出力電力が小さい場合には、AC入力がそのまま電気製品に流れるため電源の消耗や劣化は生じないが、満充電になってしまえば劣化させる要因になる。また、逆に充電電力が出力電力を下回る場合には、電源からも出力が行われるため、充電サイクルのカウントが進み、一度に大容量の出力が行われること（充電深度）による電源の消耗が生じ、劣化を進める場合がある」が正しい理解であると修正いたします。

Jackeryにも同様の記載があったことを併せて報告いたします。

これまでコメントでご意見を頂戴した方にご報告及びお詫び申し上げます。