リン酸鉄リチウムイオンバッテリーでポータブル電源自作のすすめ

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーでポータブル電源自作のすすめ
悩んでいる子ねこ

車中泊用にサブバッテリーやポータブル電源が欲しいけど、自作の手間がかかっても良い電源を選びたい。

ねこ先生

価格が安くなってきたリチウムイオンバッテリーでポータブル電源を自作することをおすすめします。

バッテリーマネジメントシステム・バッテリー内部設計・口コミが良い上に5年保証付きでコスパの良いAmpere Timeのリン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LiFePO4 バッテリー)が、メーカ名改めLi Timeとして販売されるようになりました。

当ブログは改名発表前にLiFePO4 バッテリー12V100Ah10A充電器を使用する機会を得ましたので、シンプルな車中泊バンを自作し1年中車中泊していた筆者が、軽くて安全性が高いLi Timeのリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100Ahをシンプルな自作ポータブル電源として使用した構成などを紹介します。

当ブログでは以前、車中泊ではポータブル電源とサブバッテリーどっちがコスパが良いのかを紹介した記事でサブバッテリーシステム自作という答えを出しました。

コスパが良いのはサブバッテリーシステム自作という答えは変わりませんが、鉛バッテリーPanasonicカオスをやめて、軽さと安全性の高さからLi Time LiFePO4 バッテリーへ乗り換えました。

日本語マニュアル・5年保証書

LiFePO4 バッテリー本体もさることながら付属品も高品質

  • 日本語マニュアル
  • 5年保証書
  • ターミナルボルト4本

Li Time製品はamazon.co.jpでも購入できます。比較したところキャンペーンセール・割引が頻繁に行われているメーカー直販サイトでの購入が更にお得でした。

目次

自作ポータブル電源を組む

Li Timeキャンペーンセール利用インバーター出力1000Wなら合計7万円代

自作ポータブル電源 出力2000Wの構成
詳細定価(円)
リン酸鉄
リチウムイオン
バッテリー
(LiFePO4)
Li Time
12V
100Ah
51,999
充電器Ampere Time
14.6V
10A
17,999
インバーター正弦波
出力2000W
29,697
ケーブルインバーター付属品
25㎟
ポータブル電源自作に使用したパーツと価格

FFヒーター・12V扇風機・LED照明の使用程度なら、インバーターは出力1000Wの製品を選択すれば更に安価に組めます。

インバーター正弦波
出力1000W
12,097円

LiFePO4 バッテリーでポータブル電源自作のメリット

  • LiFePO4 バッテリーとインバーターをケーブルでつなぐだけ。
  • ポーターブル電源より安価。
  • バッテリーを追加すれば容量が増やせる。
  • ソーラーパネル充電器や走行充電器の構成でサブバッテリーとして使用できる。
  • スマートフォン・タブレット・ノートパソコン等に使用されているリチウムポリマー系と違い、過充電・過放電によって筐体が膨らみ、ショートが生じると発火・炎上する事例はない。
  • 鉛電池の様に過充電などが原因で硫化水素ガス(卵が腐った様な匂い)が発生しない。
  • 鉛バッテリー5年に対し10年と寿命が長く、充電サイクルは4倍優れている。
  • 軽くて安全なのでDIYの応用範囲が広いのもポータブル電源より有利。

下のブログサイトで詳しく解説されていました。

充放電温度には注意が必要です

リチウムイオン電池に関する研究では、低温での繰り返し充放電(10度以下)➜リチウムプレーティング➜内部短絡➜発火が確認されております。

リチウムイオンバッテリーメーカー指定の仕様範囲は、プレーティングなどを加味した使用環境と充電サイクルが設定されていると思いますので、メーカー指定の仕様範囲を必ず守ってご使用ください。

メーカー仕様範囲より厳しく10℃以下の充放電を避ければバッテリー寿命を延ばすことができるかもしれません。

・寒冷地での充放電がメインの方は、Li Timeヒーター付 LiFePO4バッテリーを。

・充電器はLiFePO4 バッテリーの充電サイクルに適合した専用充電器を。

Ampere Time 14.6V10A リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電器で、容量約24%(12.94V)の12V100Ahバッテリーを満充電すると約8.5時間かかりました。

シガーソケットにインバーターを接続しての走行充電では、一般的な乗用車では100〜150W以上で、車側のヒューズが切れます。Ampere Time 14.6V10A充電器は100V ×2.5A=250W消費しますので難しいでしょう。別途消費電力の低い充電器を。

ケーブル接続時の火花をなくすには

インバーターとバッテリーを接続する際に火花が散るのが嫌な方は、スイッチを装着してスイッチをOFFの状態でケーブルを接続すれば火花を防ぐことができます。

Li Time100Ahバッテリーは最大継続放電電流が100A、最大放電電流5秒間280Aです。バッテリー最大継続放電電流が100A なので、BMSを保護する意味で100Aのブレーカーを挟んでおくと安心です。

実はバッテリーの使用中に過電流があった場合、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーのBMSが過電流保護回路で作動しますのでインバーターが壊れることはあまりないので、バッテリーとインバーターの火花を防ぐ目的だけと割り切って300Aのブレーカーを設置すれば起動時の突入電流の大きな製品にも対応できます。

100Ahでどの位もつの?

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーより性能の劣る鉛バッテリー容量約100Ahを使用して、実際に車中泊で夜間放電のみ充電せずに使用していた経験上5日間は十分持ちました。

使用した機器

  • 冬場はFFヒーター
  • 夏場は扇風機12V
  • LED照明
  • 換気扇12V
  • スマホやタブレットの充電
  • カンゲキくんは、5時間程度で電気を使い果たしてしまう
  • FFヒーターはすぐに暑くなるので就寝前に消す使い方。
  • スポットクーラー(カンゲキくん)は室内全体が冷えません、突入電力も大きく消費電力も大きいので車中泊には向きませんでした。

車中泊にエアコン設置は必要?

スポットクーラーや12Vのエアコン設置には、エアコン・走行充電器・ソーラー充電器・3000W以上発電するソーラーパネルを取り付ける費用と手間がかかります。

高さ重量が増すことによる構造変更などの車検への対応を考える必要性もあります。

現在1年中車中泊することもありませんので寝苦しい時は、アイドリングで休憩中のトラックや車の近くなど場所と安全を考慮して車のエアコンをかけて過ごすつもりです。

車種によりますが一晩のガソリン消費は11L程でしょうか。

1年間車中泊していた時の夏の夜は、借りていた駐車場が住宅街だったのでエアコンなし、リヤゲートを10cm程開けて扇風機のみ、熱くて寝苦しかったのはお盆休み明けの3日程でした。※寝つきは良いほうです。

車中泊用にエアコンを取り付ける場合はバッテリー200Ahを並列に接続するか、Li Time LiFePO4 バッテリー12V300Ahの選択が無難。

バッテリーで6畳用エアコンを運転してみました

参考としてエアコン6畳用2.5kwを12Vバッテリーで、12月 気温7℃の時に3時間程暖房運転してみました。

エアコンは部屋が暖まると32W、室温が下がると1000Wでの運転を数回繰り返しましたが、バッテリーは大きな電圧降下もなく、エアコンは正常に運転していました。

エアコンの消費電力が1000W~32Wと差が大きすぎて断熱材や外気温などの使用環境に大きく左右されますので、エアコンを何時間運転できるのかは最大と最小の消費電力でずっと運転した場合は以下のようになりますので目安としてください。

  • 最大消費電力:12V✕81A≒1000W➜1280Wh÷1000W≒1.28時間
  • 最小消費電力:12V✕2.6A≒32W➜1280Wh÷32W≒40時間

DIY好きなら

Li Timeリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100Ahですが、その軽さと安全性の高さからいろいろな場面でのDIY使用が楽です。

バッテリー容量増やしたい時は同容量のバッテリーを並列接続するだけと容易、バッテリーの劣化やインバーター故障の際も壊れた所だけ交換で経済的です。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー(LiFePO4 バッテリー)でポータブル電源を自作して、コーヒーメーカーを砂浜に持ち出して、豆から挽いたコーヒーを飲んで過ごす休日はいかがですか。

車中泊海Li Time
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