【キャンピングカー】リン酸鉄リチウムイオンバッテリー後付け交換しました。

NV200キャンピングカーを購入してから3年以上経ちサブバッテリーの能力が下がってきたようにも感じます。

バッテリーの電力を補うためソーラーパネルを設置後満充電後に車中泊をしましたが、朝には残量が大きく下がり残りの電圧も11V以下とほぼ使い物にならないレベルになりました。

鉛バッテリーへ新しく替えることも考えましたが、使える電力や3年後の交換の事を考えリチウムイオンへ交換する流れとなりました。

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3年使った鉛ディープサイクルバッテリーの状態

 

現状使用しているのはG＆Yuの100Ahの鉛バッテリー2個を使用しています。重さは2個で50ｋｇ近くあり

ますが当時としてはスタンダードなサブバッテリーでした。

大きな電力を使わなければ満充電で2日は充電なしで持ちこたえましたが現在は一日持たない状態です。１００W以下で使用すれば問題ないのですが、300Wから500ｗの電力を使ってしまうと1時間弱で電圧が11Ｖ以下になり節約しながら電力を使う状態でした。

最近ソーラーパネルを取り付け200Ｗ発電から始め、電力不足のため400Ｗへ増設しました。しばらく様子を見ながら安定して夕方には満充電になりましたが、ソーラー発電していない状態のバッテリーではやはり400Ｗくらいの電力を使ってしまうとバッテリー電圧が最も低い時で10.5Ｖと時々インバーターのバッテリー低下アラームが鳴るほどでした。

スペック的には100Ａｈが2個で200Ａｈとして50％の能力だと半分の100Ａｈ＝1280whは理論上残っているはずです。

単純に200Ａｈの半分の1280wh÷400ｗとしても3時間は使えるはずですが、実際には能力がそれ以下になっており４００ｗ使用１時間として20％も使えないのが分かります。

これではソーラー発電して満充電にしても実際にバッテリーから電力が取り出せないので意味がありません

出費は出ますがプライベートや仕事の生産性を考えリチウムイオン化にすることを決めました。

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キャンピングカー鉛ディープサイクルバッテリーのメリットデメリット

鉛ディープサイクルバッテリーのメリットとデメリットは以下の通りです。

メリット

• 価格が安い
• メンテナンスが簡単
• 耐久性が高い
• 幅広い用途に使用できる

デメリット

• 重量が重い
• サイズが大きい
• 充電時間が長い
• 放電深度が浅い

鉛ディープサイクルバッテリーは、キャンピングカーやボート、太陽光発電システムなど、繰り返し充放電が必要な用途に適しています。

また、価格が安くメンテナンスが簡単なため、家庭用蓄電池としても人気があります。ただし、重量が重くサイズが大きいため、取り回しが難しいというデメリットもあります。

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キャンピングカーリン酸鉄リチウムイオンバッテリーのメリットデメリット

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、リチウムイオンバッテリーの一種で、正極にリン酸鉄を使用しています。リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、安全性、長寿命、耐久性などの点で優れているため、近年注目を集めています。

メリット

• 安全性が高い
• 長寿命
• 耐久性が高い
• エネルギー密度が高い
• 自己放電率が低い

デメリット

• 価格が高い
• 急速充電ができない
• 低温下での使用に適さない

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、安全性、長寿命、耐久性などの点で優れているため、電気自動車や太陽光発電システムなどの用途に適しています。

ただし、価格が高いため、一般的な電池の代替品としてはまだ普及していません。

RENOGY製100Ａｈバッテリー後付け購入

沢山のメーカーから一体型の２００Ａｈや更に大容量の300Ａｈなど10万前後で購入できる商品もありましたが、ソーラシステムでもお世話になっているＲＥＮＯＧＹ製にすることにしました。

大きな理由は今後単品で購入しバッテリー容量を増やしていく計画と、Bluetoothに対応していてスマホからモニタリングできるので少し割高でも良いと思いました。

耐久性も鉛とは比べものにならず鉛の300回から400回に対しＲＥＮＯＧＹ製のリチウムイオンは4000回と10倍近く差があります。

また取り出せる電力も表記通りで今回2個購入するので2560ｗｈと100％使える事を考えると現状の性能低下した鉛バッテリーに比べ400ｗ使用した場合5倍も使えることになります。

初期投資だけ我慢すればすぐに元が取れそうです。

また今回楽天の買い物マラソンとＲＥＮＯＧＹ30％ＯＦＦキャンペーンを併用したので定価19万6千円が実質10万5千円で購入できたのでちょうどよいタイミングだったと思います。

※楽天で購入するときの注意点

RENOGY製商品は楽天買い物マラソン時にセールがあり20％から30％OFFになる場合が多いです。

月2回ある買い物マラソンで購入するのが一番お得になります。またポイントも沢山つくのでタイミング良く購入するのがポイントです。

キャンピングカー鉛→リン酸鉄リチウムバッテリー後付け交換作業

インバーターを完全にOFFにし12V類のスイッチをすべて切り、テスターで電流が流れていないか確認し

バッテリーのマイナス（ー）側から外していきます。

この時誤ってプラス（＋）に触れてしまうと短絡電流が流れ火花と共に事故の恐れがあるので

最初に外す端子にはビニルーテープを巻きます。

バッテリーを外したスペース

鉛バッテリーは比較的大きく現状2個乗せでいっぱいでした。

バッテリー固定具も外しておき交換時に使用します。

届いたRENOGY製リン酸鉄バッテリー開封

梱包箱も2重になっておりクッション材と乾燥剤とで万全の梱包になっています。

電極に配線を多く集中させたと時用のロングボルトも2個ついており、バッテリーをONOFFするスイッチも付属しています。

鉛とリン酸鉄バッテリーの比較

真上から

 

高さの比較

鉛バッテリーに比べ一回り小さく重量も半分くらいで軽いです。

何個設置できるか配置確認

今回2個注文したバッテリー配置でスペースを確認しながら、将来増設も考えながら進めました。

その結果最大4個のせ400Ah　5120whまで拡張できるようにしました。ここまでくると個人的にオーバースペックのため将来3個300Ａｈくらいかな？と思います。

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写真

将来バッテリーを密にした場合の熱換気も考えバッテリーの下にクッションもかねて１ｃｍ以下の板をすき

通気できるように設置しました。

出口に小型のファンも付けて今後熱の排気もする予定です。

鉛バッテリーより一回り小さいため下のような配置にしました。

今後の使用状況に合わせて３００Ａｈか４００Ａｈにするか決めていきます。

インバーターも横から縦に変えスペースを広げました。

 

今回のリン酸鉄リチウムバッテリーはＲＥＮＯＧＹ製でＬＡＮポート搭載でバッテリーどおしをつなぎ

Bluetoothに対応したBT-2を追加しました。

BT-２はBluetooth接続によりバッテリーの状態が分かりやすく重宝します。

これによりバッテリーの残量が正確にわかり入力と出力の差で残量時間や入力出力の電量もわかるようになりました。

 

現状30A外部充電+30A走行充電+400Wソーラー発電の組み合わせになります。

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シート下排熱の問題

電源システムが集中しシート下の温度が上昇したため排熱ファンをつける事にしました。

現状外気温度35℃の時に電源部には熱がこもり42℃を超えたため安全を考慮して５V　USB式ファンを設置

設置後温度上昇は抑えられ室内温度35℃→シート下電源42℃→設置後39℃に抑えられた。

ファンを設置しない場合温度は上昇し続けましたが設置後は39℃以上上がらずでした。

今回５V　USB使用にした理由は12Vタイプのファンだとバッテリーが14Vになるとファンの回転が上昇しベアリングの損傷につながるため、インバーターのUSB出力端子から安定した５Vで取り出し回転を一定にしました。

またスイッチでON/OFFや３段階で回転を変えることが出来るため、夏は使用しそれ以外の季節はOFFにできるようにしました。

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キャンピングカーリン酸鉄リチウムイオンバッテリー後付け交換のまとめ

念願のリン酸鉄リチウムバッテリー化にすることが出来、鉛バッテリーとは比較にならないほど機能性が上がりました。

残量や使用状況もスマホから見ることが出来たり残量が細かく分かるため利便性が増しました。

設置しながら将来の増設も４００Ahに対応させたため、今後１２ｖ直流インバーターエアコンも視野に入れてみます。

今後リチウム化を考えている場合下記の内容で検討してみてください

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーと鉛ディープサイクルバッテリーのどちらが優れているかは、用途によって異なります。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、鉛ディープサイクルバッテリーに比べて、以下の点で優れています。

• 安全性が高い
• 長寿命
• 耐久性が高い
• エネルギー密度が高い
• 自己放電率が低い

しかし、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、鉛ディープサイクルバッテリーに比べて、以下の点で劣っています。

• 価格が高い
• 急速充電ができない
• 低温下での使用に適さない

そのため、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーは、安全性や長寿命が重要な用途に適しています。例えば、電気自動車や太陽光発電システムなどの用途に適しています。

一方、鉛ディープサイクルバッテリーは、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーに比べて、以下の点で優れています。

• 価格が安い
• メンテナンスが簡単
• 幅広い用途に使用できる

そのため、鉛ディープサイクルバッテリーは、コストパフォーマンスが重要な用途に適しています。例えば、キャンピングカーやボート、太陽光発電システムなどの用途に適しています。

最終的には、用途に応じて、リン酸鉄リチウムイオンバッテリーと鉛ディープサイクルバッテリーのどちらが優れているかを判断する必要があります。

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番外編　災害時の停電時を想定してテスト

リチウムバッテリーの為鉛バッテリーと比較し電力に余裕があり、家庭での停電時に非常用電源として使えないか試してみました。

（あくまでも非常用ですので電気のない緊急事態のみとご理解ください）

今回のキャンピングカー容量200ｈA　2560Kｗ　インバーター部は106Ｖと表示し商用電圧とほぼ同じです。

電圧が低いと問題があり、キャンピングカーから家のコンセントまでの距離と家の配線の長さを考えると、確実に電圧降下が発生します。

今回１０００Ｗのインバーターですが電圧降下や家の電線自体にも抵抗があるため1000Ｗ使うことはできません

ですので最低限の照明と冷蔵庫やスマホの充電くらいに限定して考えてください（非常用）

最初に家庭用の配電盤の中の電線赤黒の電流を計測します。負荷があるようでしたら家電のコンセントを抜き電流が低くなるようにします。

次に大事なことは契約ブレーカーとメインブレーカーを必ずＯＦＦにし電圧がかかっていないことを何度も確認します。

 

次に車のインバーターから100Vをとり、家の外の防水コンセントに差し込みます。

今回は中間にブレーカーを設置

今回は20Aのブレーカーでしたが出来れば5A以下のブレーカーであれば使いすぎ時に止めることが出きます。

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100V×５A＝500W

次に家のブレーカーにテスターをあて、電圧が出ているかを確認します。

写真では106Vとインバーターと同じ数字は出ていますが、100Vから106Vの間で変動しています。

この時精密機械類には使用しない方が良いかもしれません

また今回単相200Ｖの契約をしている為

通常時には赤黒で200Ｖ赤白で100Ｖ白黒で100Ｖとなっています。

非常用に流した電気は片側のブレーカーにしか行き届いていませんが非常用では十分です。

（全部電気を回すことはできますが触れないでおきます）

取り扱いには電気知識とテスター類と出来れば電流計や電力計（簡易）は必要ですので安全管理のできない方には推奨しません

重要！

今回はテストでしたが停電時には電気が止まっていてもブレーカーを切り

非常用として最低限で使用し

復旧したらインバーター側とコンセントから切り離し安全が確認ができたら配電盤ブレーカーを入れる動作に徹してください