[ポータブル電源] リン酸鉄バッテリー(LiFePO4)でポータブル電源を作る(組立編)


これまでの経緯

前回は機材購入編で必要な色々と揃えました。


100Vインバータとリン酸鉄バッテリー

これがないとなんにも始まりません。バッテリーと接続するケーブルとかは付属してますんで、さっさと購入します

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上の2点がバッテリとインバータになります。インバータの上にバッテリーを乗っけると幅はピッタリ、長さは多少インバータのほうが長い感じになります。車載も考えてますのでなるべく省スペースで作りたいと思います。選定した理由は機材購入編をどうぞ。特に強い信念はありませんw。


とりあえず完成へ

なんか、雑然としてますが…。まわりのケーブルは色々なテストようですので気になさらぬよう。

とりあえず木枠でバッテリーを覆いました。エスティマのコンソールボックス部に取り付けられるように幅をなるべく制限しています。

  • コンソールボックスの代わりになるので滑り止め付きのトレー(ダイソー)と後ろの透明トレー(ダイソー)
  • インバータと前方にはインバーターのリモコンを木枠に組み込み https://amzn.to/4wbzczi
  • 簡易残量&電圧系  https://amzn.to/4f5Ikjf
  • 余ってたVVF2.0-2C(23A定格)で充電ポート(XT60)
  • 余ってた平型コード(12A定格)で充電ポート(XT60) https://amzn.to/4xRPFu8
  • 余ってた平型コード(12A定格)で出力ポート(XT60)[ヒューズ10A]
  • ヒューズ付きシガーソケット(15A)
  • バッテリー計 Bluetooth KL-F140(0-400A) https://s.click.aliexpress.com/e/_c3Te204t

バッテリー端子に共締めする際には下のラウンド端子に圧着工具で圧着し、更に半田で固定し熱収縮チューブで処理しています。

バッテリーとインバータは耐震ジェルシート(ダイソー)、固定バンド(ダイソー)でしています。いろいろ改造して取り外すので固定バンドで固定してあります。落ち着いたら恒久的に固定するフレームでも作りますけど、どうだろ?このままでも意外に安定良いです。


バッテリー計の推奨

簡易バッテリー系もとりあえずつけてましたが、電圧から残量を推定する仕組みです。コレ充電・放電してない時は、まあまあ正確な感じなんですが、インバーターで放電しているときや充電しているときは電圧が乱れますので全くの適当な数値になります。電圧が下がり始めたら結構空に近いです。シャントを利用したバッテリー計は入出力の電流量を計測しバッテリー容量と比較して残量を求めるので比較的正確だと思います。

バッテリー計として上の400Aまで計測可能なKL-F140本体と計測するシャント(養生テープで絶縁している部分)を取り付けています。これ結構、正確です。100Aでもいいかなぁと思いましたがバッテリー本体の最大充放電流が100Aなので、余力を持った400Aをチョイスです。

これがあれば、簡易残量計なんざ不要でゴミです

Bluetooth(BLE)で接続しスマホなどで状態を確認できます。なかなか便利です。

ですが、これでは全く面白くありません。メーターを見てるだけです

残量や充電量、放電量をプログラムで管理したくないです?

したくない方はここで終わりですのでページを閉じましょうw。で、このバッテリー計の説明書をみるとケーブル接続して通信して情報を取得できるようです。コマンドも公表されていました。

ここに接続する別売りでモニターも(4000円程度)売ってて、調べると

RS-485方式のRJ9コネクタ…マニアックすぎやしません?

RS-232とかは知ってますけどRS-485とか初めて知りました。RJ12は電話線ですがRJ9なんて見たことないです。自作するにもRS-485からTTLに変換するコネクタやら色々揃えないとダメな上、結局有線接続となり収まりが悪いです。まぁいずれは調べてみますけど今じゃないよね。というわけで

BLE通信をハックリバースエンジニアリングしゃうぞ!!

こっちの方が手っ取り早いです。ESP32を使って、BLE接続し同時にwifiに接続、計測データをMySQLなんざに飛ばせば色々ムフムフできます。脳内でバーッとコードを書きプロトタイプまで作りました。

これは、ちょっと別プロジェクトで作った情報表示機器(ESP-32-wrover)を使いまわしたものになります。細かくは別に記事にしたいと思います


インバータ電源と100V商用電源の自動切替

ソーラーパネル(100W)一枚が以前のポタ電充電のために設置済みなので、リン酸鉄ポタ電にもチャージャーで充電予定です。その時に必要なのがこれです。

バッテリーからの電気がなくなったら商用電源に自動切り替えな機械です。これはここで書くとまた話がながくなるので別記事で書きたいと思います。

まぁざっくりこんな感じで出来上がりました。組み立て編はこの辺で終わりです

いちおう車載前提もあったので、走行充電器と車載冷蔵庫の切り替えリレーも作ってみました

 

投稿者 まる

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