LiFePo4バッテリーへの変換

読書時間 7 議事録

更新日 - 2025年1月3日

LiFePo4バッテリーへの変更は、2つの理由から価値がある：軽量化と寿命です。どちらもモーターホームの古いAGMバッテリーを交換する理由としては歓迎すべきことです。

AGMバッテリーは60%放電後に再充電する必要があります。LiFePo4バッテリーは、公称容量の100%までしか持ちません。さらに、AGMバッテリーは、インバーター動作などで大電流が連続的に要求される場合、回復フェーズが必要です。
テストでは、120AhのAGMバッテリーは、定義された常用電流で31時間持続したが、110AhのLifePo4バッテリーは54時間持続した。
AGMバッテリーは12時間、LiFePo4バッテリーは6時間充電する必要がある。
重量について：AGMバッテリーは約26kg、LiFePo4バッテリーは10kg。

誰もがこのテクニックを熟知しているわけではないので、人々はしばしばこのステップを踏みたがらない。しかし、いつものように、方法を知ることが、その背後にある秘密の鍵なのだ。

ステップバイステップの指示は、あなたが抑制を失い、うまく交換をマスターするのに役立つはずです。

ビクトロン社の機器は、バッテリーそのものを除くすべての部品に使用されている。

買い物リスト

必要な電力に応じて、必要なアンペアアワー（Ah）が選択されます（例：EVEの280Ah）。私たちはバッテリーを自分たちで組み立て、単一の 電池セル 3.35Vだが、通常は12Vの車載電源電圧が必要で、これを4個買い物かごに追加する。24Vの場合、例えばローリーシャーシベースのモーターホームでは、8個のセルを購入する必要があります。

より高い出力が必要な場合は、セルを並列に接続することもできる。例えば、2×280Ahのセルを4×3.35Vに並列接続すると、2×280Ah＝560Ahの容量となる。

LiFePo4バッテリーは、いわゆるバッテリー管理システム(ビーエムエスこれは、高すぎたり低すぎたりする電圧から保護し、故障が発生した場合は、電子的にマイナスラインを適切なタイミングで切断する。

さらに バランサー これは、すべてのセルが常にほぼ同じ電圧であることを保証する。

チャージャー／チャージング・ブースター は、ショアパワーまたはオルタネーターで走行中にLiFePo4バッテリーを充電するために使用される。
このような装置は、AGMバッテリーにすでに取り付けられている場合、LiFePo4バッテリーにも適しているはずです。手動で調整可能か、または自動的にバッテリータイプを認識し、対応する充電カーブで充電します。もし、充電器にどちらかの機能がない場合は、適切な新しい装置が必要です。

インバーターを使用する場合、Victron Multiplus IIのような大型のインバーターには、すでに非常に強力な充電器が内蔵されているので、別途230Vの充電器は必要ないかもしれない。

充電ブースターの出力に対するオルタネーターの出力に注意し、必要に応じてより強力なものを取り付けてください。充電電流30 Aの充電ブースターは標準的なものと考えられており、一般的に、より強力なオルタネーターがなくても設置できます。
オルタネーターからチャージブースター、チャージブースターから充電されるバッテリーへの電圧降下を最小限に抑えるため、メーカーの仕様に従った太く短いケーブルを使用しなければなりません。優れたチャージブースターは、オルタネーターからチャージブースターへの電圧損失を、出力電圧を自動的に上昇させることで補います。

ケーブル断面積の計算ツールは以下の通りです。 これ.

常に、すべてのネジ、クランプ、圧着接続が締まっていることを確認してください！
接続が緩むと高い抵抗が発生し、過度の発熱や、対応する電流が存在する場合にはケーブルの発火につながることもある！

オプション

アプリを使用してBluetoothインターフェース経由でバッテリーの充電状態を確認するだけでなく、太陽光エネルギーの入射、充電状態、消費値について常に情報を得たい場合は、例えば、Victron Cerbo GX with Touch 70 Monitorを使用すると、関連するすべての値を表示し、デバイスを設定することができます。

セルの均等化

製造公差と材料公差のため、セルの特性が完全に同一になることはありません。BMSは一定のセル電圧に達すると放電したセルとみなし、残りのセルがまだ放電していなくてもバッテリー全体のスイッチを切るため、すべてのセルを理想的に同一の電圧レベルに保つことが重要です。

セルの均等化には時間がかかります。納品後すぐにセルを並列に並べ、すべてのマイナス極を供給されたバスバーで接続し、すべてのプラス極も同様に接続しても問題はありません。こうすることで、充電量の少ないセルは一晩で他のセルから充電を引き継ぐことができ、すべてのセルでバランスの取れた電位が得られます。

バッテリー

電圧測定

上の例では、16 個のセルが均等化されたので、それぞれの電圧をチェックする。これには、0.001 V ±0.03 %以上の分解能を持つデジタル・マルチメータを使用すべきである。max/min 機能を使えば、16 個のセルの電圧偏差を簡単に記録することができます。

ほぼ同じ電圧のセルがすべて均等化されたことを確認したら、必要に応じてセルを並べることができる。ここでは、3.35Vのセルを4つ×4つ並列に接続し（結果、4×280Ah＝1,120Ah）、さらに3.35Vのセルを4つずつ直列に接続して13.4Vのバッテリーとする。

構造

ここでは、4つのブロックを直列に接続し、合計4×3.35V＝13.4Vの電圧を供給している。

ピンク色のフォームが振動を和らげる。ハウジングを含む総重量96 kg。4xAGMディープサイクル・バッテリーとの比較で222 kgの軽量化！寸法 (W) 619 x (H) 407 x (D) 283 mm。

BMS接続

BMSには、P-とB-という2本の太いケーブルが接続されている。B-はバッテリーのマイナス端子に接続され、P-はコンシューマーのマイナス接続につながります。このケーブルの断面は、バッテリーへのプラスケーブルにも使用し、これより小さくしてはならない。

35mmフィルム2枚² 黒い太いケーブル（上）はリンクスシャントのグランドレール（-）に、青いケーブル（下）はバッテリーのマイナス端子に接続されている。
通常、400A未満のBMSには黒と青の35mmケーブルしかない。² ケーブル。400Aから、2本の同じ色の35mm² ケーブルは並列に接続され、物理的には十分な柔軟性を持つが、電気的には2倍の弾力性を持つ。

BMSは外部充電電圧を印加することで作動する。これにより、まずBMSのスイッチがオンになります。説明書はこちら ダウンロード 利用できる。

XENES-BMSはバランサーを内蔵している。

64%のSOC値（左から2番目の列、下から3番目の値）は現在の充電状態を表しており、誤った値を避けるために手動で調整しないでください。

調整すべき値は、公称容量と、該当する場合は、最大充放電電流と低温（0 °C）での充電保護に関する値のみです。LiFePo4バッテリーは0 °C以下で充電してはなりません。

放電は-20℃以下でも可能だが、その場合、総容量は通常の100 %から70%程度に減少する。

バランサー接続

1つのバッテリーには4つのセルがある。1つのセルに3.35Vのセルが1つしかないか、複数（この場合は4つ）あり、それぞれに（共通の）マイナスとプラスの端子がある。

左下の白いプラグの黒いケーブル（-）は最初の（ここでは共通の）セルのマイナス極に接続され、4本の赤いケーブル（＋）はそれぞれ最初のセルのプラス極に接続されている（これはBMSから見て最初にマイナス極に接続されるセル／セルグループである）。 B- (上図の正面図では、右上のセルブロック）、2番目、3番目、4番目のセル（複数可）。

ケーブルが短すぎる場合は、延長することができます。ただし、測定結果の改ざんを避けるため、5本とも同じ長さにすることが重要です！

BMSの下部長辺にあるソケットには、以下のラベルが貼られている。 エヌティーシー そして UART は温度センサー(エヌティーシー)とBluetoothモジュール(UARTBMSアプリとの接続を確立するために使用される）。

バッテリーとディストリビューターの接続

Victron Lynxシャント/ディストリビュータにより、Victron社は最大1kAまでの入出力電流の測定、および接続された負荷ストリングのプリヒューズを可能にします。

収集されたデータは、Cerbo GXを介してタッチパネルに表示される。

バッテリーは、予想される電流用に設計された太くて短いケーブルを使用して、リンクスシャントの入力に接続されます。

すべてのM8ネジ接続は、14 Nmで締め付ける必要があります。

リンクスのシャントとディストリビューターを合わせた重量は3.6kg。

MPPTコントローラー接続

MPPTコントローラーの出力は、分配器の出力の1つに接続されています。複数のMPPTコントローラを使用する場合は、分配器の1つの端子にまとめることができます。

MPPTコントローラーの重量は4.5kg。

充電ブースター／充電器接続

チャージブースターとチャージャーの出力は、ディストリビューターの出力の1つに直接接続されている。

充電ブースターは1.8kg、充電器は1.3kg。

消費者とのつながり

供給ラインの全電流の合計に 1.35 を掛けると、使用すべきバックアップヒューズのサイズがわかる。105 A が予想される場合、ヒューズは 105 x 1.35 = 148 で 150 A となります。

コンシューマは常に、適切に計算されたヒューズによって個別にヒューズされる。

セルボGXとGXタッチの接続

Cerbo GX「データコレクタ」は、付属の接続ケーブルを使用して GX タッチパネルに接続します。Cerbo GX と通信するデバイスは、VE.direkt ケーブルまたは USB-to-VE アダプタを介して接続します。どちらも必要な場合は別途注文する必要があります。

外部バッテリー接続

外部バッテリー接続は、例えば、PVモジュールとバッテリーパックを搭載した2台の車両を接続し、一方の車両で不要なエネルギーを消費量の多いもう一方の車両で利用するために使用することができる。

さらに、外部 MPPT コントローラー PV 接続を使用して、MPPT コントローラーの入力に追加の外部 PV モジュールを接続し、より高い太陽電池収量とより大きな電力パラメーターを達成することができます。ただし、設置されたMPPTコントローラーに相応の電力供給能力があることが条件です。

以下がその内容である。 Victron Smartsolar MPPTコントローラー 250/100 Tr VE.Can DC12Vで最大100Aの充電電流を発生する。データシートによると、PVの最大開放電圧は250Vである。

過電流を遮断し、短絡を防止するため、両車両の外部接続ソケットのプラスラインに80Aのヒューズを接続すること。また、未使用時に外部バッテリー接続ソケットのスイッチを切ることができるよう、プラスラインにサーキットブレーカーを設けることを推奨する。

結論

すべてのコンポーネントを1つのブロックに収めた強固なユニットは、最終的に1,120Ahを供給し、重量は約145kgで、コンパクトにもかかわらず、個々のデバイスを分解することなく、すべてのコンポーネントのすべての接続にアクセスできる。

ヒント

すべての電気工事は、有資格者が適用される法規に従って行わなければなりません。電気設備で作業する場合は、常に安全に通電を遮断してください！
関係者以外の第三者に知らせるため、作業中はスイッチオフ装置に適切な標識を取り付けなければならない。

p.s.支払いに対する実現に個人的なサポートが必要な場合は、以下のアドレスまでご連絡ください。 予約 を作る！