LiFePo4バッテリーの低電圧保護から脱出する方法

一部表現が不正確だったため追記・修正しました。

 

リン酸鉄リチウムイオン電池はBMS(Battery Management System)回路で保護されています。

昨年組んだポータブルバッテリーには、XZNY社の12.8 [V] 18 [Ah]バッテリーを２個並列で

使用しています。

12.8 [V] 36 [Ah]、460 [Wh]の構成です。

このバッテリーのBMSは、

　　　　　　　　　　　・過充電保護

　　　　　　　　　　　・過放電保護

　　　　　　　　　　　・過電流保護

　　　　　　　　　　　・短絡保護

　　　　　　　　　　　・65℃±5℃を越える高温保護

が付いています。

ん？　低温保護が付いていないなあ～。

動作温度は-20℃～60℃と書いてあるけれど、充電可能温度範囲の記載がありません。

通常は0℃～45℃なので、そう言うことにしておきます。

0℃以下だとプレーティング現象で、最悪バッテリーが破損してしまいます。

さて、

このポータブルバッテリーには電圧・電流LED表示器（22mA消費）、ALL POWERS 20A（10mA消費）が

付いており、常時通電されています。また、バッテリー内蔵のBMSが19 [mA] x 2 = 38 [mA]を消費している

と仮定しています。合計７０[mA]が常時消費されている訳です。

そうすると、

満充電でも２１．３９日で完全に放電されてしまいます。（実測では45日程度）

このLiFePo4バッテリーの低電圧保護は１０．８V程度です。

インバータ（GIANDEL 300W）が低電圧カットオフをするのが９．５Vですから、

特性が合っていません。本来はインバータが先に低電圧保護ダウンしないといけません。

 

追記：このバッテリーの低電圧カットオフ電圧は１０Vと本体に記載されていました。

　　　実測では１０．８Vでカットオフされました。

　　　そのため、インバータの低電圧保護９．５Vになる前にバッテリー出力がカットされてしまいます。

　　　よって、突然ブチッとぶち切れます！

 

その後放っておくとどうなるか・・・

 

BMSによって更に電力が消費されます。

そして、もはやBMSも動作出来ない５Ｖや３．３V以下まで電圧が下がると、

当然ですがBMSが機能を停止して自由放電、あるいは全く放電しない状態となります。

この状態を過放電と言います。

こうなるとメンドクサイです。

 

何故か？

 

BMSが機能しないほど放電し切ったLiFePo4を再充電するには、電流容量が大きい充電器が

必要になるからです。例えば上記ポータブル電源の場合、14.6V , 15Aというレベルの充電器が

必要です。なぜなら、突入電流を制御するBMS回路が働いていないからです。

よって、

100W程度の小さなソーラーパネルを接続したところで、復活は出来ません。

そもそもチャージコントローラは、バッテリーを先に接続しないと機能しません。

10A以下のバッテリーチャージャーでは、突入電流によって保護回路が働いで充電が出来ません。

但しBMSが機能できる電力が残留していれば、出力容量の小さな充電器でも復活できます。

小さな出力容量の充電器しかない場合、10回くらい充電を試みてください。

チョコチョコ電力が溜まって行き、BMSが動作出来る状態まで復活する可能性があります。

 

尚、最近は電圧が０VになってしまったLiFePo4バッテリーを復活できる充電器もあります。

LiTimeなどが安心と思われます。

充電の初めに電圧と電流を思いっきり下げて充電を開始し、BMSが動作出来る様になったら

CCCV充電に移行するものです。こんど１台買おうと思います。

 

36Ah程度のバッテリーでコレですから、200Ahクラスともなれば復活させるのは大変です。

なので、

LiFePo4（リン酸鉄リチウムイオン電池）の過放電は避けるべきです。