みつばちたちの邂逅

せっかく海水温も上がってきて海の中も春めいてきたというのに週末は強風でカヤックフィッシングに出られません。
そんな時は最近第三次マイブームとなっているポータブル電源作りに励みます。

リン酸鉄リチウムバッテリーという安全で素人にも扱いやすいバッテリーが普及しAliExpressなどを使えば非常に安くポータブル電源が自作できます。６年前に30㎏の鉛バッテリーで”ポータブル電源”と強弁していた頃からみると隔世の感がありますねぇ。

簡単につくるにはAmazon とかで売られているリン酸鉄リチウムバッテリーをそのまま買って箱に入れてUSB電源と接続すればOK。私のリン酸鉄初号機の構成です。

使ったバッテリーはこちらです。


この箱の中身はリン酸鉄バッテリーセルという部品が４個入っています。


そしてそれらのバッテリーセルをまとめて管理するBMS基板というものが入っています。
BMSはバッテリー・マネジメント・システムの頭文字です。
こんなやつ



今つくりかけのポタ電２号機はバッテリーの完成品を買わずにバッテリーセルとBMS基板を別々に買って組み立てることにしました。
値段的には完成品のバッテリーを買うよりも安く買えます（AliExpressで大容量になるほどコスパはよくなる）。

多少面倒ですがコスパが良いし、何より自分でBMSの設定がいじれるのが魅力です。
いろいろ弄ることによって理解が深まり将来キャンピングカーの大容量バッテリーシステム自作に繋げたいのです。

で、購入したBMS基板はこちら！


BMS基板はいきなりアリエクから買わずにリン酸鉄の情報を詳細に公開してくださっている方が運営しているショップから購入しました。
多少割高ですがBluetoothでスマホと通信しながらバッテリーの状態をモニタしたり細かく設定できたりするので勉強するにはもってこいです。
不明な点は詳しく教えてくれそうなのでその点の安心料と思えばリーズナブルでしょう。

そしてバッテリーセルはアリエクに注文して到着が５月中旬になります。


う～む、５月中旬かぁ

スマートBMSは手元にあるのにバッテリーセルが届かないのでじれったい・・・



という訳でバッテリーセルが届く前に色々スマートBMSを弄ってみることにしました。

先ずは単三のエネループを８個直列にしてみました。

1.5Vｘ8個直列で12Ｖくらいを狙ったつもりがニッケル水素系の電池は1.2Ｖしかないのでした・・・
電池２個おきにBMSの配線を半田づけしてみましたが電圧が低すぎてリン酸鉄のシミュレーションにはなりませんでした。


次に安定化電源の電圧を抵抗４個使って分圧してバッテリーセルが４個直列にあるような状態を仮に作ってみました。



これでこのような接続をエミュレートできます。


全体的にはこんな感じ


負荷にLED電球をつけてみました。


Bluetoothでスマホと接続するとこんな画面でモニタできます。

直列の４つのバッテリーセルのそれぞれの電圧が常にモニタできるので正常に動作できているかどうかが良くわかります。

標準的なリン酸鉄バッテリーのパラメータで動作確認しました。


安定化電源の電圧を14.7Ｖまで上げると過充電保護の設定が働いてチャージの回路がＯＦＦされました。
同じように電圧を１０Ｖ以下まで落とすと過放電にならないようにディスチャージの回路がＯＦＦされました。

なるほど、これがBMSのお仕事ねぇと感心しながら電圧を上下させて感覚的に動作が理解できました。

また、BMS基板には熱電対がついておりバッテリーの温度測定もできます。


リン酸鉄バッテリーは低温で充電するとバッテリーにダメージを与えてしまうらしい。
温度0度以下ではチャージ回路がOFFになるような設定になっている。

このようにBMSはリン酸鉄バッテリーセルにダメージを与えないような範囲で動作させるようにマネージメントしてくれる基板なのであった。


このBMS基板は大電流にも対応したものなので今回の２号機にはオーバースペック（ｗ
基板も大きくて重い（爆

プラノの1612ボックスにはジャストで収まります。



中国からやってくるバッテリーセルは80Ah品ｘ４個セットです。
スペース的には下の白い紙の部分で収まります。

もっと大容量が安くなったら入れ替えるスペースはたっぷりありそうです。


早くバッテリーセルとどかないかなぁ・・・


おしまい