【節電ブログ】電気を作るためにオススメな商品と家電を動かす実験!【目標】太陽光発電と蓄電池を自作設置/電気代0円!
大型の充電器を使ってリチウムイオンバッテリーを充電してみた
マッキー
最近「リン酸鉄リチウムイオンバッテリーが不安定なので寿命?」と思い前回「放電実験をしました」2つの実験をしてバッテリーを開封するか判断したいと思います✨今回は2つ目の充電実験!色々な充電方法についてお伝えします

この記事で分かること

  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電方法
  • 寿命かな?故障かな?と思った時の判断

この記事を読んでもらいたい人

  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリーが欲しい人
  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリーについて知りたい人
  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリーが壊れた人
マッキー
自己紹介と注意事項を伝えて本文に入ります

サイドバーにあるブログを読んでくれた方は知っての通り、令和元年5月から現在住んでいる「廃墟寸前な新居生活」をしています

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みなさんは太陽光発電を専門業者が取り付けるとばかり思っていませんか?実は一般の方でも太陽光発電と蓄電池を自作することができます。難しそうに見える自作ですが、私でも勉強したらできました!ソーラーパネルを数十枚揃えるのではなく、一枚からできる「小さな太陽光発電所」と自動車用バッテリーから作る「小さな蓄電池」から作り始めると良いでしょう✨

太陽光発電を自作で始める方へ
大切なことは「接続方法」を覚え、太陽光発電の「知識」を豊富にすること
私の場合、第二種電気工事資格が必要ない30V未満で太陽光発電システムを組んでいます。室内配線は資格所有者と一緒に設置しました
目次

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーが不安定になり寿命を疑う

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100Ah

  1. 開封前に放電実験をする
  2. 放電実験の結果
マッキー
それでは前回の実験を簡単におさらいします
  • 電圧計が狂ったりする
  • 300W~500W消費する家電を動かせない
  • 充電しても貯まらない
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V100Ah4.22V電圧不安定
「寿命かな?リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V」保護機能が働き電圧計も取り外す

開封前に放電実験をする

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーと正弦波インバーターを使った実験!寿命か故障か確かめる

マッキー
バッテリーを開封しようか悩んでるため、放電実験をしました

放電実験:消費電力300Wの洗濯機を動かせる?

インバーター式洗濯機!リン酸鉄リチウムイオンバッテリーと正弦波インバーターを使った実験!

放電実験:消費電力100W未満で長時間バッテリー使える?

扇風機をソーラー発電つき蓄電池を使って長時間動かす
ノートパソコンをソーラー発電つき蓄電池を使い充電しながら動かす

放電実験の結果

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの12V100Ah仕様

マッキー
不安定なリン酸鉄リチウムイオンバッテリーを放電実験した結果このようになりました
  • 消費電力の高い洗濯機は動かせない
  • 消費電力の低い100W未満の家電は動かせる
マッキー
詳しい内容は「あわせて読みたい記事」からどうぞ♪
放電実験も終わりバッテリーが、寿命か判断するため充電実験を始めます!
…その前に充電方法について色々紹介しないといけませんね💦

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リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電方法について

太陽光発電から充電する。リン酸鉄リチウムイオンバッテリーとMPPTチャージコントローラーを接続中

  1. ソーラーパネルを使った「太陽光発電から充電
  2. バッテリー購入時に付属する「専用充電器を使い商用電気から充電
  3. 自動車を動かす事で発電する「走行充電
マッキー
大まかに3つの充電方法があります。もう少し詳しく説明します

太陽光発電に組み込んだ充電方法

寿命かな?リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの実験!ソーラーパネルで充電中

  1. ソーラーパネルから発電された電気をチャージコントローラーで受け止める
  2. チャージコントローラーで管理された適正な電気をバッテリーへ充電する
  3. チャージコントローラーで設定した電圧まで充電されバッテリーが満たされる

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専用充電器を使って商用電気から直接充電する方法

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー12V専用充電器

バッテリー購入時に付属している専用充電器は2種類ある

バッテリー差し口一体型

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用充電器10A(バッテリー購入時付属)

  1. バッテリーへ差し口を接続する
  2. 充電器コンセントを商用電気コンセントへ差し込む
  3. 充電器がFANを動かし冷却、インジケーターを点灯させて充電が始まる
  4. 充電が終わるとインジケーターの色が変わり冷却FANも停止する

ワニクリップ式

  1. バッテリー端子プラスへワニクリッププラスを挟み込む
  2. バッテリー端子マイナスへワニクリップマイナスを挟み込む
  3. 充電器コンセントを商用電気コンセントへ差し込む
  4. 充電器がFANを動かし冷却、インジケーターを点灯させて充電が始まる
  5. 充電が終わるとインジケーターの色が変わり冷却FANも停止する

自動車のオルタネーターから電気をもらう走行充電

走行充電器取り付け中(自動車サブバッテリーシステム)

  1. 自動車のエンジンを始動すると自動車用バッテリー(メインバッテリー)から電気を使います
  2. 自動車が走行するとオルタネーター(発電機)から自動車用バッテリーへ充電します
  3. 自動車用バッテリーが次回エンジンを始動できる電圧まで充電される
  4. 自動車用バッテリーが充電されるとサブバッテリーへ充電される(サブバッテリー搭載車のみ)
  5. サブバッテリーまで充電されるとオルタネーターは発電を弱めエンジン回転数も安定する

走行充電器

ソーラー発電も対応しているハイブリッド走行充電器

マッキー
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電方法を理解できたかな?それでは「太陽光発電・商用電気」2つの充電実験をします。走行充電は取り外したため写真と説明だけです
壊れても使え返金対応してくれた
ありがたいリン酸鉄リチウムイオンバッテリーはこちら
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太陽光発電の自作に必要な部品はどこで買えますか?「Amazonと楽天市場を使えば全部揃います!」そんな便利なネット通販、…

実験:リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電してみる

太陽光発電を使ったリン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電の実験中

マッキー
リン酸鉄リチウムイオンバッテリーに限らず、リチウムバッテリーは急速充電が可能です。バッテリーマネジメントシステムの「受け入れられる電流」を確認すること!私のバッテリーは最大充電電流の記載が無いので慎重に充電します
  1. 太陽光発電を使ってバッテリーを充電してみた
  2. リン酸鉄リチウムイオンバッテリー対応しているコントローラーを使った充電
  3. リン酸鉄リチウムイオンバッテリー対応していないコントローラーを使った充電
  4. 専用充電器と大型充電器を使って商用電気からバッテリーを充電してみた
  5. バッテリーに付属する10A専用充電器を使って充電してみた
  6. バッテリーに付属する20A専用充電器を使って充電してみた
  7. 専用じゃないけど大型充電器を使って充電してみた
  8. 走行充電は取り外したため過去の写真と説明になります
  9. 体験談:走行充電を取付けしてサブバッテリーを組んだオーディオの説明
  10. 走行充電を搭載した理由
  11. 走行充電とサブバッテリーを搭載してエンスト回避!オーディオも好調です

太陽光発電を使ってバッテリーを充電してみた

ソーラーパネルから電気を充電中。現在チャージコントローラー13V

マッキー
リチウムイオンバッテリーへ対応しているチャージコントローラー・
対応していないコントローラーを使って充電します♪

リチウムイオンバッテリー対応している
コントローラーを使った充電

RENOGY/MPPTチャージコントローラー40A/13.54A発電とバッテリーへ充電をしている

MPPTチャージコントローラー:RENOGY 40A
リチウムイオンバッテリー対応

RENOG MPPTチャージコントローラー「リチウムイオンバッテリー対応表示」

マッキー
「LI」表示が本体にあれば簡単にリチウムイオン対応か見分けられます。画像はバッテリータイプを切り替えたLI表示です♪
1時間ソーラーパネルとチャージコントローラーを接続して充電しました。結果は問題なく太陽光発電から14.6Vまで満充電できます

リチウムイオンバッテリー対応していない
コントローラーを使った充電

リチウムイオンバッテリーに対応していないチャージコントローラー充電設定はMAX14.5Vにする

MPPTチャージコントローラー:Tbest 40A
リチウムイオンバッテリー対応してない

MPPTチャージコントローラー電流4.5Aで充電している
マッキー
説明書も英語だし、正直言って対応してるかしてないかわからない!私の使ってる部品は「14.5V」までチャージできます。満充電にならないけど充電できます

専用充電器と大型充電器を使って商用電気からバッテリーを充電してみた

大型車に搭載された鉛バッテリーの充電器70Aまで電流を出せる

マッキー
それでは「10A・20A・大型充電器」を使って1時間バッテリーをチャージします♪

バッテリーに付属する10A専用充電器を使って充電してみた

専用充電器をリン酸鉄リチウムイオンバッテリーに接続して充電を始める

容量100Ahバッテリー購入時に付属する
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用充電器:10Aタイプ

購入時に付属したリン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用充電器、充電中はLEDが赤点灯
充電中はアダプターLEDは赤点灯
マッキー
さすが専用充電器です✨バッテリーとコンセントに差し込むだけで簡単充電!約10時間で満充電になります。バッテリー差し込み部分やアダプターに「熱が発生する」充電は問題なく14.6VまでOKです。長時間充電するため放熱対策をしましょう♪(扇風機で冷やす)

バッテリーに付属する20A専用充電器を使って充電してみた

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー200Ahに付属していた専用充電器

容量200Ahバッテリー購入時に付属する
リン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用充電器:20Aタイプ

200Aリン酸鉄リチウムイオンバッテリー購入時に付属した充電器ワニクリップ式
ワニクリップ式充電器を使ってバッテリーチャージ中
マッキー
先ほどの10A充電器より2回大きい!熱を発散しやすい余裕ある作りなので安心です✨ワニクリップを挟み込みコンセントを差し込んだら充電開始です!ケーブルの発熱も無く14.6Vまで充電できます

専用じゃないけど大型充電器を使って35A充電してみた

大型の充電器を使ってリチウムイオンバッテリーを充電してみた

デンゲン株式会社:HR-MAX70D
大型車に使われるバッテリーをチャージする充電器:70Aタイプ

電圧電流アナログメーター14.5V前後35A充電

マッキー
私のバッテリー最大充電電流がわからないため、50A未満で充電します(リン酸鉄リチウムイオンバッテリー100Ahは最大50A~100A充電対応になります)充電器のダイヤルを半分回して35A充電をします✨
大型の充電器を使って問題なく充電できました!ただ、リン酸鉄リチウムイオンバッテリー対応ではありません!アナログメーター電圧は14.5V前後ですが、テスターを使ったら13.9Vの充電をしていました。なので満充電にならないようです

走行充電は取り外しました💦過去の写真と説明

マッキー
カーオーディオが大好きで過去に改造しました✨サブバッテリーを搭載して走行充電も一緒に組んだシステムです!

体験談:走行充電を取付けしてサブバッテリーを組んだオーディオの説明

昔乗っていた自動車に搭載した走行充電器(サブバッテリーシステム)

マッキー
部品を買って1度に仕上げました✨オルタネーターは純正品のままです!オーディオシステムは下記です
  • 電源:純正オルタネーター/40B19バッテリー
  • パワーアンプ:300W~500W×3台
  • スピーカー:80W×8台

走行充電を搭載した理由

走行充電を搭載してノイズ対策キャパシター搭載

マッキー
4チャンネル8個のスピーカーと3枚のパワーアンプを搭載したら、信号待ちでエンジンが停止!車の電気が不足💦そのためサブバッテリーと走行充電器を取り付けしました

走行充電とサブバッテリーを取付けしてエンスト回避!オーディオも好調です

自動車の後部座席、足元へ走行充電器とサブバッテリーとキャパシターを収納してパレットを引く

マッキー
後部座席に取り付けました!ノイズが多いためキャパシターとシールド性が高いRCAケーブルを取り付け、走行充電を使ったサブバッテリーシステムの完成です。信号待ちでエンジン停止しません✨オーディオの音量を上げても好調に鳴りました✨鉛バッテリーを追加して走行充電が機能している証拠です!それでは、本編に戻ります

寿命じゃない!色々な充電方法を試した結果

実験終了。リン酸鉄リチウムイオンバッテリー満充電14.6Vです

マッキー
「太陽光発電から充電する方法/専用・大型充電器を使い商用電気から充電する方法」2つ実験してみました!結果をまとめます

太陽光発電から充電した場合

  • リチウムイオンバッテリー対応チャージコントローラー:バッテリー容量分充電できる
  • リチウムイオンバッテリー対応してないチャージコントローラー:チャージ可能だがバッテリー容量分充電できない

専用充電器・大型充電器を使って充電した場合

  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用10A充電器:長時間掛かるけど容量分充電できる
  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用20A充電器:10A充電器より早く容量分充電できる
  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー対応してない大型充電器:電流を上げると1番早く容量の8割充電できる
マッキー
走行充電器はリチウムイオン対応を選べば問題無し♪

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを充電するには高い電圧が必要

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電直後の電圧14.2V
充電直後14.2V
マッキー

リチウムイオンバッテリーの中ではエネルギー密度が低いリン酸鉄、1セルに「3.2V~3.65V」の電圧があります
バッテリー内部に4つのセルが直列に繋がって「12V~14.6V」が適正範囲です(4×3.2=12V/4×3.65V=14.6V)
100%充電するには14.6Vの高い電圧でチャージすると容量分充電できる。充電が終わると13.6V~13.8Vで落ち着きます

猫ちゃん
久々の登場✨助太刀します!
チタン正極のリチウムイオンは1セル2.4V(三菱自動車のアイミーブに使われてたかな)/他のリチウムは1セル3.7Vとかあるよ!総称して言うと「リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを満タンに充電するには高い電圧が必要です」

リチウムイオンバッテリーに対応している
「チャージコントローラー・専用充電器・走行充電器」を使って充電しましょう

電圧計ボタンOFF
電圧計OFF
電圧計ON、電圧表示が点灯しない(また不安定になったリン酸鉄リチウムイオンバッテリー)
電圧計ON!電圧表示が点灯しない(また不安定になった)
マッキー
リチウムイオンバッテリーに対応しているチャージコントローラーや充電器であれば、リン酸鉄適正範囲内の電圧を少し超えても、BMS(バッテリーマネジメントシステム)で制御してくれ満充電になります
猫ちゃん
リチウムイオンバッテリーに対応していないチャージコントローラや充電器だと、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを満充電にできないって事だね♪
結局マッキーさんのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーは開封するの?

寿命じゃない!リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを開封するか悩んでます

バッテリーとベビーサンダー。リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを開封しようか悩む

マッキー
バッテリー自体は寿命じゃないし充電できるからどうしようかな?悩んでます💦
放電実験のリベンジをして、洗濯機が動かなかったら開封してバッテリー内部のBMSを確認してみます✨
その時は開封記事を投稿するからお楽しみに♪

まとめ:寿命かな?開封前に実験!
【リン酸鉄リチウムイオンバッテリー充電方法】

電圧計OFFの上部端子電圧「13.0V」
電圧計OFFの上部端子電圧「13.0V」
電圧計ONの上部端子電圧「1.6V」
電圧計ONの上部端子電圧「1.6V」
マッキー
また不安定になった💦それでは記事をまとめます

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの充電方法は3つあります

  1. ソーラーパネルを使った「太陽光発電から充電
  2. バッテリー購入時に付属する「専用充電器を使い商用電気から充電
  3. 自動車を動かす事で発電する「走行充電

開封する前に充電実験をしました。方法は2つ試してバッテリーの寿命か確かめます

太陽光発電から充電した場合

  • リチウムイオンバッテリー対応チャージコントローラー:バッテリー容量分充電できる
  • リチウムイオンバッテリー対応してないチャージコントローラー:チャージ可能だがバッテリー容量分充電できない

専用充電器・大型充電器を使って充電した場合

  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用10A充電器:長時間掛かるけど容量分充電できる
  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー専用20A充電器:10A充電器より早く容量分充電できる
  • リン酸鉄リチウムイオンバッテリー対応してない大型充電器:電流を上げると1番早く容量の8割充電できる

走行充電器は実験してません!過去の体験からリチウムイオン対応を選べば問題無し

猫ちゃん
リチウムイオンバッテリーに対応している「チャージコントローラー・専用充電器・走行充電器」を使って充電する事が肝心です!
マッキー
今回の実験で不安定なバッテリーを満充電にする事ができました✨(気分屋さんなバッテリーです💦)私の使っているリン酸鉄リチウムイオンバッテリーはまだ寿命じゃないです!内部のBMSが原因になり、開封は放電実験のリベンジをしてから行います
こんな感じで実験しながら記事を書いてます。どちらか押してもらえると嬉しいです(^^♪
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