- 12.8V×300ah＝3.84kwh
- 3.84kwh×4個＝15.36kwh
大容量になるに連れ、わが家のバッテリー生活「電力不足」は解消された。
ソーラー発電を蓄える器が大きくなり、天候不良が続いても買電せずにバッテリー生活を続けられる。
蓄電量が増えて自家発電を余すことなく蓄え自家消費へ回した結果です。
今回はソーラー発電を蓄えるバッテリー生活の要、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12.8V300ah並列接続から作る「超大容量1200ah蓄電池の作り方」をお伝えします。
1200ah作り方
知識の参考|直列並列接続メリット・デメリット
本記事では、バッテリー接続の基本として、直列・並列接続を詳しく解説します。それぞれのメリットとデメリットを分かりやすくま…
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超大容量リン酸鉄リチウムイオンバッテリー1200ah作り方について
- 「定格電圧(V)・容量(ah)」同じバッテリー並列接続「電圧は変わらない・容量は倍になる」
- 「定格電圧(V)・容量(ah)」同じバッテリー直列接続「電圧は倍になる・容量は変わらない」
- 「定格電圧(V)・容量(ah)」同じバッテリー直並列接続「電圧は倍になる・容量も倍になる」
- 4並列接続|12.8V(12V)×1200ah＝15360wh
- 4直列接続|51.2V(48V)×300ah＝15360wh
- 2直2並列接続|25.6V(24V)×600ah＝15360wh
2種類の容量から作れるリン酸鉄リチウムイオンバッテリー1200ah
- 12V300ah×4並列接続＝1200ah
- 12V400ah×3並列接続＝1200ah
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー単体300ah以上あれば作れます。もっと上の容量を目指す場合は、
- 12.8V400ah×4個＝1600ah
- 12.8V460ah×4個＝1840ah
12V300ahから作る1200ahについて
- 300ah×4個＝1200ah
- 12.8V×300ah＝3840wh
- 1200ah×12.8V＝15360wh(3840wh×4個)
12V400ahから作る1200ahについて
- 400ah×3個＝1200ah
- 12.8V×400ah＝5120wh
- 1200ah×12.8V＝15360wh(5120wh×3個)
番外編|24V以上だと作れない1200ah
24V(25.6V)バッテリー1個200ah⇒4並列接続まで繋ぎ800ah
2直4並列接続⇒51.2V×800ah＝40960wh(並列接続の上限4個)
48V(51.2V)バッテリー1個100ah⇒4並列接続まで繋ぎ400ah
51.2V×400ah＝20480wh(直列接続の上限48V)
1200ahが作れなくても、バッテリー接続方法によって同じエネルギー量へ揃える事は可能です。
- 25.6V(24V)×600ah(200ah×3個)＝15360wh
- 51.2V(48V)×300ah(100ah×3個)＝15360wh
※バッテリーシステムを組む場合は、インバーター入力電圧を気に掛けて決めましょう。
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー接続前に知って欲しいこと
接続前の決まり事として、
- バッテリーメーカーを揃える以外に気を付けること
- 使用期間の近いバッテリーを揃える理由
- 作業前に各バッテリー電圧を揃える
バッテリーメーカーを揃える以外に気を付けること
- 新名称|Li Time(リタイム)
- 旧名称|Ampere Time(アンペアタイム)
※同メーカー
「直列接続」については問題ありませんでしょうか？
容量違い
管理部品を挟まずにリン酸鉄リチウムイオンバッテリー容量違いを繋ぐ(心配事)
- 大容量バッテリー最大連続放電
- 小容量バッテリー最大充電電圧
容量の違うバッテリー同士が繋がると「放電⇔充電」を繰り返して発電中の電圧均等化が難しい。バランスがとても悪く上手く使えたとしてもバッテリー寿命が短くなりそうです。
電圧違い
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー内部の「電池タイプ・セル容量」まで調べて12Vバッテリー分解、条件が合えば24V＋24V＝48Vバッテリー再構築に向けて部品を揃えて準備する。
下調べから準備まで大変そうです💦
バッテリーマネジメント(BMS)違い
12Vリン酸鉄リチウムイオンバッテリー200ah
- BMS200Aモデル(画像右)
- BMS100Aモデル(画像左)
解説中のLi Timeバッテリーでは「Plus」マーク表示があるため分かりやすい
※海外サイトからオーダーメイドするバッテリーは、シール添付など無い製品も多いです。
同容量シリーズ違い
12.8V200ahシリーズ違い
- 寒冷地でも充電が得意なヒート機能付き
- 充放電に特化した高性能plusモデル
- 個数を揃えた充放電強化＋低価格帯から大容量を狙えるベーシックモデル
容量電圧が同じでも3種類を交えた接続はできません。特徴を踏まえて必要個数分のバッテリーを選びましょう。
- 容量違い
- 電圧違い
- バッテリーマネジメントシステム(BMSボード)違い
- 同容量シリーズ違い
- バッテリー製品数が多いメーカー(同容量シリーズ販売が長期的)
- バッテリー製品数が少ないメーカー(取り扱いが無くなりやすい)
販売会社を気にせずバッテリーを集めると、必ず使わないリン酸鉄リチウムイオンバッテリーが手元に増えます。
再度バッテリー利用のために、同容量シリーズ追加から容量を増やして使いたい。
長寿命の利点を少し削っても価値のある増量ですが、特に低価格を基準にバッテリー集めをすると同容量シリーズが手に入らず後々困ります。
使用期間の近いバッテリーを揃える理由
新品バッテリーの劣化
- 新品バッテリーから充放電を続けると、少しずつバッテリーセル電圧差が発生する。
- セル電圧差が発生するとバッテリー蓄電量が低下する。
- バッテリー蓄電量が下がると放電量も減る。
- 充電によるリン酸鉄リチウムイオン吸着が満足に行われず充電量も減る。
- 結果として充放電サイクル数(0%⇔100%回数)が早く消化する。
サイクル数が減ったバッテリーへ新品バッテリーを繋ぐと、古いバッテリーのセル電圧均等に新品バッテリーが休みなく使われる。
なので、セル電圧差の極力小さい新品バッテリー同士の並列直列接続が「寿命・放電・充電・蓄電」を長く多く使うために好ましい理由になります。
もし、直列・並列接続中に放電時間が大幅に減ったと感じる場合は、1つのバッテリーだけ深く放電しすぎの状態です。
定期的にバッテリー配置を入れ替えた充放電を心掛けましょう。
っと言うことで、今回は購入期間が離れセル劣化が進んだ「中古＋新品＝バッテリー接続」です。
それでは、半年間使ったAmpere Timeリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12.8V300ahをなぜ使うの？について説明します。
- 消費電力の安定したLED照明に使っていた(起動電力の無い使い方)
- 製品寿命10年の内0.5年使用ならセル劣化は少ない(13.0V以下まで放電しない使い方)
- 12.8V300ah4個揃えるって金銭的に大変(仕方なく使う)
作業前に各バッテリー電圧を揃える
充電完了サインを確認できたらlifepo4充電器の取り外しです。
そのままバッテリー放置すると、13.33V前後まで電圧降下した状態がLi Timeバッテリー満充電です。
各バッテリーメーカーによってチャージ電圧は微妙に異なり(14.4V前後0.2V)満充電の電圧は変わります。(13.3V⇔13.5V付近が満充電)
電圧を揃えるって意外と難しい作業になるため、少々放電させて接続前に電圧差0.1V未満になるように調整しましょう。
では、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー接続に入りたいと思います。
容量を上げる300ah×4個＝1200ah3種類の接続方法
- 4並列接続|12V1200ah
- 4直列接続|48V300ah
- 2直2並列接続|24V600ah
始める前に、放電電流に見合ったケーブル選びです。
※計算から見て分かる通り、バッテリーシステム電圧が上がれば必要ケーブルは細くても十分機能します。
負荷する電化製品の消費電力をAC100V1280W(ドライヤーが近い)と考えたら「バッテリーDC(直流)放電⇒インバーターAC(交流)変換」するため、バッテリー側の消費電力は1280Wより高くなります。(太いケーブルが必要)
許容電流に耐えられない電源システムは、ケーブル「発熱⇒絶縁部分の溶解⇒発火」に繋がる。連続放電を目的にバッテリーを使う場合は、放電電流値より1.5倍以上のケーブルを選べば安全です。
今回は「キャブタイヤケーブル60SQ」を使います。200A以上300A未満の許容電流を通せる優れものです。
並列接続から作る12V1200ah
- 各プラス放電端子へケーブル接続
- 各マイナス放電端子へケーブル接続
直列接続から作る48V300ah
直並列接続から作る24V600ah
「並列接続＋直列接続＝直並列接続」先ほど紹介した内容を応用して作ります。
- 12.8V(12V)300ah並列接続⇒12.8V600ah2個を作る
- 12.8V600ah2個の直列接続⇒24V(25.6V)600ah1個へ電圧を上げる
直列接続のできる場所
直列接続のできない場所
【まとめ】1200ah(15360wh)作り方は3通りある
- 12.8V×300ah＝3.84kwh
- 3.84kwh×4個＝15.36kwh
- 12.8V(12V)1200ah⇒15360wh(12.8V300ah4個の並列接続)
- 25.6V(24V)600ah⇒15360wh(12.8V300ah4個の2直2並列接続)
- 51.2V(48V)300ah⇒15360wh(12.8V300ah4個の直列接続)
全3通りです。(400ahバッテリーは除く)
バッテリーを揃える前に注意する事
- 容量
- 電圧
- バッテリーマネジメントシステム(BMSボード)
- シリーズ
上記4点を揃える
バッテリー接続中に気を付ける事
- バッテリー個数が多くなるに連れショートポイントが増える(ドライバー接触注意)
- 必ずテスターを使い電圧を確認しながら直列接続を行う(目視ではわからない部分の安全確認)
充放電量などバッテリーデータ詳細は公式サイト確認よろしく♪
