オルタネーターはバッテリーの主要な充電源として機能しますが、この関係は単に消費されたエネルギーを補充する以上の複雑な要素を含んでいます。エンジンが始動すると、オルタネーターはすべての電気システムに電力を供給すると同時に、エンジン始動後にバッテリーを完全充電状態に戻す役割を担います。この二重の機能には、過充電と過充電の両方を防ぐための高度な制御が必要です。どちらの状態もバッテリーの寿命を大幅に縮める可能性があります。
充電プロセスはエンジン始動直後から始まり、始動時にはバッテリー容量の2～5%程度まで放電することがあります。オルタネーターは当初、この充電を素早く回復させるために高い出力を発生し、その後メンテナンスモードに移行します。最新の充電システムはバッテリーの状態を注意深く監視し、それに応じて充電パラメータを調整します。例えば、完全に放電したバッテリーには高い初期電流が供給され、満充電に近づくにつれて電流は徐々に減少しますが、ほぼ満充電のバッテリーには、その状態を維持するのに十分な電流が供給されます。
温度補償は、現代のオルタネーターの動作においてもう一つの重要な要素です。バッテリーの化学的性質は、温度によって充電に対する反応が異なります。低温のバッテリーは適切な充電のために高い電圧を必要とし、高温のバッテリーは損傷を防ぐために低い電圧を必要とします。高度な充電システムには温度センサーが組み込まれており、温度に応じて出力を調整します。通常、高温時には約13.8ボルト、極寒時には約14.8ボルトの範囲で出力が変化します。
オルタネーターと補機負荷の相互作用については、よく誤解されています。オルタネーターはバッテリー自体を充電するのではなく、余剰電力があるときにバッテリーに電流が流れ込むレベルにシステム電圧を維持します。すべての補機が作動している場合、オルタネーターは出力のほとんどまたはすべてを車両システムの稼働に充て、バッテリーへの電流はほとんど、あるいは全く流れないことがあります。これが、電気を多用する短距離走行では、たとえ良好なバッテリーであっても徐々に放電してしまう理由です。
オルタネーターがバッテリーを適切に充電できるかどうかは、ベルトの張力、配線の状態、電圧レギュレーターの状態など、いくつかの要因に左右されます。バッテリーの電圧が12.6ボルトであれば良好であると誤解されることがよくありますが、実際にはこれは表面充電状態を示しているだけです。バッテリーの真の健全性を評価するには、負荷をかけた状態での電圧測定と、エンジン作動中の充電システムのパフォーマンスを観察する必要があります。
