マッキータイミング良く12.8V300ah4個集まりました👍15.36kwh使えるリン酸鉄リチウムイオンバッテリー1200ah作り方を説明します。
- 12.8V×300ah＝3.84kwh
- 3.84kwh×4個＝15.36kwh
2019年の電力使用量9月(363kwh)マッキー「363kwh÷30日＝12.1kwh」リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12.8V1200ah(15.36kwh)あれば、1日の電力に困らない蓄電量です。(その分、バッテリー充電するための発電量も必要だね💦)
2023年10月の電力使用量(33Kwh)マッキーリン酸鉄リチウムイオンバッテリー電源システムから電化製品を使う生活です。2019年と比べたら電気代9割削減できました。今後の方針として「400ah・460ah」まで並列接続を行い、次のステップ24Vへ上がりたいと思います✨
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
12.8V300ah4個集めて並列接続すると完成!
マッキー要領は過去の並列接続方法と一緒になり、今回は直並列接続までやってみたいと思います。蓄電池作り(電源システム作り)の参考にどうぞ♪
知識の参考|直列並列接続メリット・デメリット
LiTime-JP
リチウムイオン電池を並列または直列に接続することは、単純な回路の直列-並列接続のように簡単ではありません。…
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」
マッキーバッテリー容量を上げる基本的な接続方法です。(覚えててね♪)12.8V300ah4個を使って「並列・直列・直並列」接続すると下記になります。
- 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
マッキー全てバッテリーから取り出せるエネルギー量は一緒です!今回は「12.8V(12V)×1200ah」メインとして記事を書きます。(②③も接続やるよ♪)
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
後1つはアンペアタイム12.8V300ah使用マッキー12V300ahリン酸鉄リチウムイオンバッテリー1200ahを作る方法は2種類です。エネルギー量15360whに合わせる方法だと3種類になります。
- 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
マッキーとんでもない超大容量だね💦それじゃ1200ahリン酸鉄リチウムイオンバッテリー作り解説スタート♪
12V300ahから作る1200ahについて
マッキー既に持っているampere time(アンペアタイム)12.8V300ahリン酸鉄リチウムイオンバッテリーです。
今回追加したli time(リタイム)リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12.8V300ah新旧ブランドによる並列接続が可能です!(念のためメーカーへ聞いてみた)
Ampere Time12.8V300ah・LiTime12.8V300ah並列接続する事は問題ないでしょうか？
Ampere Time12.8V300ah・LiTime12.8V300ah並列接続する事は問題ないです。
並列接続の見本(12.8V100ah×4個)- 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
マッキー12.8V400ah3個揃えて並列接続すると12.8V1200ahが作れます。(1個しか持ってない💦そのうち作る♪)
- 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)
マッキー直列接続・並列接続の限度を話しました。1000ahまで届きません!でも「2直4並列接続⇒51.2V×800ah＝40960wh・51.2V×400ah＝20480wh」どちらも「15360wh」を超えるエネルギー量になります。
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
img|Li Time12.8V300ahマッキー12.8V300ahバッテリー16個使い直並列接続すると、51.2V1200ah電源システムが作れる!同じ1200ahでも、51.2Vから取り出せるエネルギー量は61440whです。5日近くバッテリー生活が可能な容量になります。もちろん12.8V400ahバッテリーでも大容量化が可能です。
※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
マッキー最終的に画像のような「4直列・4並列」接続に加えて「2直2並列接続」まで行います。
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
マッキー3点説明した後に、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー接続を始めます。
バッテリーメーカーを揃える以外に気を付けること
マッキー同じメーカーでも「容量違い・電圧違い・バッテリーマネジメント(BMS)違い・同容量シリーズ違い」では一緒に接続できません。ちなみに、今回のブランド名違い、新旧リン酸鉄リチウムイオンバッテリー直列接続は可能なのか？念のため聞いてみました。
Ampere Time12.8V300ah・Li Time12.8V300ah以前「並列接続が可能」と教えて頂きました。
「直列接続」については問題ありませんでしょうか？
はい、Ampere Time12.8V300ahとLi Time12.8V300ahは直列接続しても問題ありません。
マッキー大丈夫そうですね✨不安材料も解消できたため、バッテリーメーカーを揃える以外に気を付ける事をお伝えします。(個人的な感想)
容量違い
容量違いのバッテリー接続(12V400ah＋12V100ah＝ソーラー充電)マッキー画像をみて「容量違い接続できるじゃん！」って思いました?こちらは1つの部品(走行充電器)から適切に管理された発電を個別バッテリーへ充電している状態です。
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
マッキーこんな状態でバッテリー接続すると「小容量⇒大容量」へ流れる分には耐えられそうですが、逆が発生するとケーブル発熱やらバッテリー内部基盤まで損傷しそうで不安です。(やる勇気無いな💦)
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
マッキー「12V＋12V＋24V＝48Vバッテリー完成」単純に直繋ぎすると一発で壊れるから…気を付けてね💦
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
BMS100A・BMS200A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
マッキー特に「電圧・容量・BMS性能」が選べるオーダーメイドバッテリーなど複数個注文する場合は見分けができないと困ります。(目印を付けて揃えてね)
※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
同じ電圧・同容量(plus・ヒート機能付き・ベーシック)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
マッキー長寿命リン酸鉄リチウムイオンバッテリーってとても高価です。壊れたらハンカチ1枚じゃ涙を拭えません！(必ず守ってね♪)
他社製品を交えた接続もダメ！(12.8V100ah4個)- 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。
マッキー余っては勿体ないです。製品数の少ないメーカーを選ぶ場合は「容量・個数」を多めに選ぶ(販売期間が短い)。または、製品数の多いメーカーを最初から選ぶ(シリーズ化して販売期間が長い)。どちらか考えてバッテリーメーカーを統一しましょう👍
使用期間の近いバッテリーを揃える理由
毎日使って半年経過マッキーメーカー推奨は「新品購入時より1ヶ月内」の並列直列接続です。なぜ近い方が良いの？疑問に思う方も多いです。簡単に伝えると、期間が離れるほど新品バッテリーに負担が掛かりバッテリー寿命が短くなります。
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。
マッキーソーラー発電の無い時間帯に新品バッテリーが古いバッテリーへ電圧均等を目的に放電を続けます。(日中はソーラー発電によりバッテリーセル電圧均等を行う)日没後は古いバッテリーが足を引っ張るイメージです。
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)
マッキー今回の1200ah作りについては充放電も含めて短期間の使用です。過酷な使い方を避けた使用になり「Ampere Time＋Li Time」新旧ブランドの直並列接続を決めました。(1個12万円…お許しください💦)
作業前に各バッテリー電圧を揃える
マッキー新品で届いたLi Timeリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12.8V300ah3個とも電圧13.22Vです。半年使ったAmpere Timeリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12.8V300ah電圧は現在13.20Vです。
毎日充放電しているため意外と電圧が高い！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)
Ampere Timeバッテリー充電中Li Timeバッテリー充電開始アンペアタイムバッテリー充電後1日経過13.52V作業当日の電圧13.28V(充電から4日経過)マッキー新品バッテリーと比べたら使い込んでいる分セル電圧差が発生しています。充電しても電気が抜ける状態です。
リタイムバッテリー①13.68V(充電から3日経過)リタイムバッテリー②13.74V(充電から2日経過)リタイムバッテリー③13.90V(充電から1日経過)マッキー充電する時間によっても13.33V前後まで降下する時間は変わります。そして、新品バッテリーはセル劣化を経験してません。電圧が下がる速度は非常にゆっくりです。
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
マッキーそれでは、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー1200ahを作る作業開始です。(②③についてはおまけ程度の作業)
- 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。
例え|消費電力1280W(AC家電)÷定格電圧12.8V(DCバッテリー)＝放電電流(100A)
※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。
マッキー私の場合は長さを揃えて100A2重ケーブルです。取り回しが少々めんどくさくなり、12Vバッテリー電源システムのデメリットになる部分です。
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。
キャブタイヤケーブル60SQ銅線断面バッテリー接続ケーブルへ加工マッキー今後12Vバッテリー1200ah電源システムより暖房エアコン連続運転を考えています。DC12.8V側は100A放電に余裕で耐えられるバッテリーケーブルをチョイスしました。(予想では250A近く流せる)
並列接続から作る12V1200ah
マッキー「12.8V(12V)300ah×4個(並列接続)＝12.8V(12V)1200ah(15360wh)」記事冒頭に伝えた15kwh蓄電池の自作です。ケーブル6本使って容量アップを行います。接続手順は2ステップとてもシンプル!
- 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
マッキー始めはプラス側(赤)から接続「ケーブル・丸形端子」太くて大きく取り回し難いです。各バッテリー1個ずつボルト締めを行い、適切に放電端子へ締め付けましょう。
マッキーマイナス側の接続方法はプラス側と一緒になります。ショートポイントの多い作業です。ドライバーなどを使う場合は十分注意してね！
マッキー最後のマイナス側ケーブルをバッテリーへ接続してドライバー締め!12.8V1200ahリン酸鉄リチウムイオンバッテリー完成です。
1日放置(13.36V)直列接続から作る48V300ah
マッキー「12.8V(12V)300ah×4個(直列接続)＝51.2V(48V)300ah(15360wh)」ケーブル3本を使い各バッテリーへ渡し電圧(V)アップのみ行います。バッテリーから取り出せるエネルギー量は、12V1200ah並列接続と一緒です。
各バッテリープラス放電端子⇒マイナス放電端子へケーブルを接続する
12.8V300ah2個の直列接続(26.73V)3個の直列接続(40.09V)4個の直列接続(53.4V)マッキー48Vバッテリーシステムとして充放電を行う場合は、1番目のマイナス放電端子(画像左)・4番目のプラス放電端子(画像右)よりケーブルを出して各種機器へ接続しましょう。
直並列接続から作る24V600ah
青マーカーからバスバーへケーブルを送るマッキー「12.8V(12V)300ah×2個(並列接続)⇒12.8V(12V)600ah×2個(直列接続)＝25.6V(24V)600ah(15360wh)」300ah×2個を使い並列600ahまで容量を上げ、直列接続により24Vを作り完成です。
「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
マッキー使用するケーブルが短いため、イメージ画像のバッテリーを向かい合わせて直並列接続を行います。
12.8V(12V)300ah2個の並列接続を2組作る(12.8V600ah2個)直列接続する場所を決める(手前側へ1本目のケーブル接続)マッキーケーブル1本目を直列接続する場所を決めて、2本目の直列接続を行う場所はテスターを使って「0V」の確認を行い接続する事(これ大切！)
マッキー12Vとは別格のショート体験でした(久しぶりにやってしまった…恐ろしい！)それでは、12.8V600ah2個の直列接続を始めます。
1本目|直列ケーブル接続完了2本目|直列ケーブル接続完了マッキーリン酸鉄リチウムイオンバッテリー12.8V300ah2直2並列接続⇒24V(25.6V)600ah完成です。
【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
マッキー12.8V300ah4個集めて並列接続すると「12.8V1200ah」エネルギー量15360wh自作蓄電池を作れます。そして、12.8V400ahバッテリー3並列接続でも作れます。他にも、エネルギー量15360whを作る方法として
- 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
マッキー「放電電流に見合ったケーブル・使用期間の近いバッテリー」こちらも1200ah蓄電池の自作に大切な事です。バッテリー容量アップから電化製品の連続放電を考えている場合は、しっかり計算して選びましょう。
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)
マッキー以上が「並列・直列・直並列」接続1200ahバッテリー作りに必要な情報です。このように大容量バッテリーを更に容量アップするには、守るべき大切なことがいっぱいあります。今回の内容を蓄電池の自作に是非役立ててください👍
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♪
