3年ほど前からリン酸鉄リチウムイオンバッテリー (LiFePO4またはLFP) を組んでこのブログ上でも紹介している。
中国から生セルを購入して無線用やキャンピングカーのディープサイクルバッテリーの代替として使用しており、最初は生セルだけで使っていたが、その内に汎用のBMSを使うようになった。
このブログ上でも多くの方から問合せがあり、生セルを組んで実用化している人もかなり多いと思う。
LiFePO4のメリットは、何と言っても長持ちして、大電流を流せて、普通にバッテリー容量の80%使える。
エアコンや電子レンジがリチウムバッテリーだけで使えるようになる。
仮に100%まで使ってもサイクル回数が半分に減る程度で一般の鉛バッテリーのように致命的にはならない。
デメリットは、高価で、高温や低温に弱く、過充電や過放電にかなり敏感だということ。
性能的に素晴らしいLiFePO4だが、中国からの購入やBMSの取付けなど、自作はハードルが高いのも事実である。
現在のキャンカーはエアコンを積んだものが多いので、サブバッテリーも幾つも積んでいるのが当たり前になった。
そしてその多くが、100Ahのバッテリーを積んでいるので、出来ればそのまま載せ替え出来れば簡単。
そういった人には自作するよりもコスト的には高くなるが、RENOGY製のリチウムバッテリーをススメている。
理由として、
最近こそリチウムバッテリーはかなり安くなったが、価格的にそんなに高くない。
BMSの性能が良く、通信機能付きでバッテリーの状況を読める。
周辺機器が揃っているのでバランスよくセットで組める。
国内で入手できるので安心。
サポート体制がしっかりしている等
価格的には他にも安価なメーカーもあるが、バッテリーだけの取り扱いだったり、BMSの動作が把握できない等で長期の使用では不安要素が残る。
リチウムイオンバッテリーは、バッテリーその物が重要なのは当然だが、バッテリーをコントロールするBMSがバッテリーと同じくらい重要だということ。
リン酸鉄リチウムバッテリーは一定の電圧範囲ではとても安定しているが、満充電を超えたり充電量が少なくなって電圧が下がると、たちまち電圧暴走してバッテリーに致命的損傷を与える。
それを未然に防いでくれるのがBMSだが、単体で売られているものはなかなかいいものが見当たらない。
今回、RENOGY JAPANから最新のヒーター付リン酸鉄リチウムバッテリーを提供いただいたので、その仕様を簡単にご紹介。
さらに、多くのキャンピングカーはサブバッテリーとしてディープサイクルバッテリーが載っているので、その置き換えとしてそのまま使えるか、今後少し試してみよう。
RENOGY JAPANから送られて来たヒート付き100Ahのリチウムバッテリー。
ダンボールに二重梱包されて、緩衝材の中に入っている。
箱から取出すと、同じ容量の鉛バッテリーとは違ってかなり軽い。
バッテリーの付属品は説明書とバッテリーの起動スイッチ。
起動スイッチとは内部のBMSに電気を通して使える状態にする。
右側は現在多くのキャンピングカーに載っているXinningの100Ahディープサイクルバッテリー。
重量もまったく違うし、大きさもかなり違う。
今回、バッテリーは提供してもらったが、それだけではきちんとした測定が出来ないので、20Aの充電器、専用モニター、Bluetoothモジュールを別途購入。
バッテリーが3つあっても全部のバッテリーの状況が分る。
このバッテリーの主な特徴
【ヒート機能付き】
リチウムバッテリーは寒さに弱く、0℃以下になると充電しても中々入らないし、バッテリーの劣化につながる。
北国の冬などで気温が下がって思うように充電が出来ないときなどにはかなり便利。
FFヒーター等で温めればいいが、一般的には温風が届きにくくセルは樹脂容器に入っているので簡単には温度が上がらない。
ヒート機能はBMSにより制御され、バッテリー温度が5℃以下になると作動し、10℃以上になると停止する。
ヒート機能が正しく動作するのは、充電で各バッテリーに4A以上の安定的な充電電流が必要。
内部の透視図で上にあるのがBMSで、MOS-FETにはヒートシンクが付く。
シート状のバッテリーが16枚で構成されて、4枚が並列接続でつながって1セルを形成し、それが4つ直列につながっている。
バッテリーとケースはきちんとクリアランスを確保してコンパクトにまとまっている。
実際の中はこんなもの。
もう少し中をの覗いてみたいが、コネクターを抜いて電源が切れるとBMSがリセットされるので後がややこしい。
内蔵のヒーターはMAXで60W。
最大連続放電電流は100A
放電温度は マイナス20度~プラス60度
ライフサイクルは4000回
( ※4000サイクルのテスト条件:電流50A、環境温度25℃、放電深度80%DOD )
BMSの保護機能は充放電だけでなく、満充電でのセルバランス機能があるのがうれしい。
さらに、このBMSはデータ転送機能があるのでBluetoothユニットをつなげばスマホでデータが見れる。
バッテリーには単体で使えるように、起動スイッチが付属する。
これは貯蔵時などにBMSが余計な電力を食わないように最低必要な電力に抑えるためのもの。
日本のPSE適合性検査を受けているので、ある意味安心。
今回はヒート機能が付いた100Aを紹介したが、他にも100Ah、200Ahのヒート機能が付かないものもある。
200Ahのリチウムバッテリーには標準でBluetoothが内蔵されているのでスマホでBMSの動作状況が見れる。
200Ahの方が割安だが、ヒート機能付きはない。
キャンカーのキャビン内に設置して夜中もFFヒーター等の暖房を使うのであれば、ヒート機能は必要ないかも。
しかし、キャンカーのバゲッジルーム等に設置した場合は、いつまでたっても暖かくならないのでヒート機能付きのものが便利だと思う。
室内でテストすると機器の準備等が必要なので、次は実際のキャンカーに載せてテストしてみよう。
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