今人気のポータブル電源の検証依頼を受けて

これは今人気のポータブル電源。キャンプ人気を受けてかなり売れている機種らしい。しかしこれを購入した方から調べてほしいと依頼を受けました。

このユーザーさんが疑問に思ったことが下記の通りです。

1)思ったより容量が少なく。使用できる時間が少なく感じる。

2) 1000Wまで使用できるとあるが、1000Wの電子レンジは動かなかった。

3) 上記2件から壊れているのではないか?

この3件を検証しました。

大容量278400mAhという見出し!!

278400mAhは確かに大容量。Ah換算すると278.4Ahとなります。しかし、別に12V・24Vという事は明記されていません。これはこの電池の定格電圧3.6V 2900mAhの電池が96本ユニットなっている蓄電池です。この蓄電池は3.6Vが6直列の16並列になっています。つまり、定格21.6V(最大25.2V)46400mAhとなります。46.4Ahの容量という事になります。

見出しは嘘ではありません。しかし、通常12Vだの24Vで〇〇Ahの表記で慣れている為に勘違いはしますが、この電源に使用されている電池の容量は278400mAhになります。例えば、この最大使用可能電力の1000Wで使用した場合、約1時間で終了する事になります。

最大1000Wの電源に使用可能!!について

まず電子レンジの1000Wをこのようなポータブル電源や、インバーターを使って出力した場合、1000Wの出力では収まりません。AC→DC変換ロスもありますから15%ほど電力は大きくなります。よって1000W電子レンジには使用は出来ません。

左がこのポータブル電源のインバーター/ 右が弊社の1500W対応のインバーター

インバーターの比較を見ても分かりますように、ポータブル電源の長所はコンパクト、軽量です。ポータブル電源に組み込まれているインバーターもコンパクトになって当たり前です。しかし、両方とも正弦波を謳っています。正弦波は疑似波と比較すると、スイッチング消費(熱)が発生します。これを効率よく放熱する事も重要となります。コンパクトになるインバーターは放熱性が問題で、大きな電力を必要とする電源には向きません。

検証してみて改めて思う事!!

ポータブル電源を検証してみて思うことは、まずお客様からの疑問でもあった、この電源故障は無かった事。容量も最大使用電力も偽りでは無かったことが分かります。しかし、分かりにくい事も確かです。せめて大容量の〇〇〇〇〇〇mAhの表記はやめた方が良いと思います。ただとても軽量でコンパクト、とても便利なものには間違いないです。小さな電源を使用する電源にはもってこいの電源になります。しかし、大きな電源には向きません。このコンパクトが邪魔するからです。このようなポータブル電源は、充電・放電全ての機能が1つに収まっています。

弊社の24V60Ahを約1000W放電・充電したデータ

この画像グラフは弊社の24V60Ahのグラフです。このポータブル電源と一緒の表記にすると420000mAhの容量となります。つまり、141600mAhも容量が多くなります。しかし、バッテリーのみでの放電・充電でも電池温度は40度を超えるのです。これに充電器が内蔵・インバーターが内蔵されるポータブル電源は、電源内の温度がどこまで上昇されているか分かりません。かなりの温度上昇が予想されます。

自分の使用方法を考慮した選択が必要

今、このようなポータブル電源からインバーターを介しての電源使用等が増えてきました。メーカーの数字を鵜呑みにするだけでなく、いろいろな考察が必要となっているのが現状です。電化製品の消費電力、AC→DC変換ロス、使用時間、入出力電圧等を踏まえて使用電源を選択する事が重要です。

EVOTECインバーター高出力電気機器使用例

電気ストーブ・電気プレート・エアコンへ使用!!

電力900Wの電気ストーブ、電力1300Wの電気プレート、最大電力5200Wのエアコンに弊社リチウムバッテリー EV24900(24Vバッテリー 容量90Ah)と弊社インバーター SPI24150(1500W ピーク3000W)を組み合わせて使用してみました。

多種多様な電気機器に使用可能!!

いろいろな電気機器に使用可能な事が実証された思います。これはバッテリーの最大出力にもよりますが、インバーター側も良質な正弦波、正確なスイッチング機能、高い放熱性がなしえる事と言えます。これはインバーターの性能に左右されます。

EVOTECディープサイクルバッテリーご使用の方は、いざという時の電力確保になります。

EVOTECインバーターはEVOTECディープサイクルバッテリーの電圧に合わせて、EVOTECディープサイクルの容量を最大限にご利用できるように設定しています。先日の地震後にあった急な停電等に、このインバーターがあれば通常ご使用しているEVOTECディープサイクルバッテリーが貴重な電力となります。

電圧だけでは分からない電池のコンディション……..

プリウス電池の状況判断

プリウス駆動用バッテリー警告灯点灯。距離としては150,000kmぐらいでした。ディーラーに調べてもらったとの事で、電池の一つが電圧が降下している事が判明。弊社に相談がありました。

これがディーラーで示された測定結果。電池ブロック7のみが12Vの電圧を示し、他が14V台の電圧を示しています。もちろんディーラーでの交換ではユニット交換ですが、弊社では電池1枚交換でも直す事は可能です。しかし、電池の状況を調べることが優先事項です。

電池測定 25時間かかるんです!!

この測定は25時間ほどかかります。放電と充電を繰り返すのですが、回生で充電されるような負荷を想定して充電でかなり高い電圧負荷をかけます。そのような工程を繰り返して、偽走行状態を作ります。そのようにしないと本当の電池の状況は判断できません。そのような測定を行った結果が次の表です。

測定結果!!

緑色が濃ければ濃いほど、劣化していて容量低下している電池。赤が濃いほどまだ容量が残っていて使用できる電池。4000mAh以上が使用に差支えのない電池と評価しています。12枚の電池が4000mAh以上で、16枚の電池が4000mAh以下でそのほとんどが1000mAhの電池で使用不可と判断している電池です。上記の表は電池配列のまま測定しています。ユニット両端の電池よりもユニット中央に配置されている電池の劣化が激しい事が分かります。熱の影響によることも考えられます。

やっぱり新品の電池に交換する事に!!

電池の1個や2個ぐらいの劣化ならば、電池交換でと淡い期待を持ってのお問い合わせでしたが、電池状況がこのような状況を受けて、全ての電池を社外の新品電池に変更することに。中古の電池や、中古のリビルト電池等も選択肢があったようですが、どれも電池の状況が分からない不安があることから、新品ユニットリプレイスバッテリーに交換しました。

電圧だけでは判断は難しいです。

インバーターの選択基準は!?

皆さんがインバーターを選択する基準は何でしょうか?おそらく、全ての電気機器に負荷をかけたくない為、「正弦波」インバーターを選択されると思います。また、使用を想定する電気機器の電力も想定して選択されると思います。

表示内容と違うことも………..

しかし、表示内容を疑いたくなる事も多々あるみたいで……….何故でしょうか?もちろん電子レンジのように、600Wにして使用しても直流電源からインバーターを介して使用すると、1400Wぐらいの電力を消費してしまう事もあります。しかし、ただ単に表示電力を発揮せずに止まってしまうインバーターがあるのも事実です。

何が違うのか?!

上記の画像は、左が通販で販売されていた、12V 1500W/3000W(peak)のインバーター。右が弊社の12V 1500W/3000Wのインバーターです。2つともスペックとしては一緒になります。

ピンクで記したのがコイル。コイルは電流を安定させる効果があります。EVOTECインバーターでは数多くまた大きなコイルが設置されています。

緑色で記したのがMOSFET。この部品が直流から交流に変換する際スイッチングを行い電圧を昇圧させています。よってスイッチング損失により、熱が発生するため、その熱を効率よく冷やすことも重要となります。EVOTECインバーターでは多くのMOSEFTを本体ボディーに密着させて、本体全体で熱交換を促しています。

また上記画像を見ていただければ一目瞭然ですが、配線・部品の配置も混在せずきれいに配置されていることが分かると思います。大きな電流・スイッチングによる昇圧を考えれば、丁寧に配置された部品・配線もインバーター選択の大きな条件になるのではないでしょうか!?

EVOTECディープサイクルリチウムバッテリーで600W電子レンジを使って、冷凍食品を解凍!!

電子レンジをインバーターを介して、リチウムバッテリーで動かしてみました。電子レンジは最大で600Wの電力となっています。バッテリーはEVOTECディープサイクルバッテリー SE24900!24V90Ahのリチウムバッテリーですが、最大で29.4Vという鉛バッテリーとは比較できないくらい高電圧です。インバーターはEVOTEC SPI-24150(近日発売)このインバーターは、EVOTEC24Vバッテリーの電圧に合わせ特別に制作したインバーターです。もちろん正弦波で、使用する電気機器を選ばずご使用いただけます。最大で1500W(突入電力3000W)まで対応可能となっています。
セブンイレブンのパスタ冷凍食品を600Wに設定して、解凍してみます。ちゃんと解凍できるか!?どれくらいの電力をバッテリーから必要とするのか検証します。

600Wの電子レンジでも電力を測定すると、最大1400W弱という大きな電力をバッテリーから得ていました。600W電子レンジをインバーターを利用して使用する場合は、1500W対応正弦波インバーターが必要となります。

EVOTECインバーターはEVOTECリチウムディープサイクルの稼働電圧に合わせた、特別生産モデルです。Lifepo4リチウムバッテリーでは、稼働電圧が合っていない為、使用できません。

長寿命の実証

4年間使用したEV-360の容量測定結果

4年間使用してきた弊社リチウムバッテリー。

SUZUKIのGSX1300Rに4年間の歳月装着されていた弊社リチウムバッテリー。(旧型)新型とはケースの違いで、中の電池等は変わっていない。その4年使ってきたバッテリーを交換する事になったとの事。

使用していて特に問題は感じていないが、鉛バッテリーの時は使えても1年半ぐらいだったとの事で、「いくらリチウムバッテリーと言えども、4年使用していたら、何時使えなくなるかわからないので、新EV-360に買い替える事になったとか………

そこで、「じゃどれくらい容量が残っているか測定しよう!!」という事で弊社に依頼がありました。

容量測定の結果は7.201Ahとなりました。このバッテリーの新品時の容量は7.500Ahです。4年間使用しての容量低下は0.299Ahでした。

この結果からバッテリーは、4年間使用していても容量低下がない新品状態でした。鉛バッテリー時は1年と少しで必ず使用できなくなっていた事から、オーナーもかなりびっくりした様子でした。

しかし、これはリチウムバッテリーの使用環境が良かった事も、容量低下をしていない要因に挙げられます。

1、充電電圧の管理において、14.6V以上にならず、過充電を起こしていない。

2、弊社CUTBOX(カットオフスイッチ)も併用しており、長期間乗らない時期の過放電を防いでいた。  

リチウムバッテリーは魔法のバッテリーではないですが、正しい使用方法、管理で長寿命は必ず実現します。

ご参考ください。

新モーターサイクル用バッテリー EV-360PLUS発売

今までのモーターサイクル用バッテリーは、バッテリーサイズから過放電を保護するBMS(基板)を装着する事が出来ませんでした。その事で、過放電させてしまった場合、電池を損傷させてしまい、バッテリー故障の起因となっていました。
基板サイズがここまで小さくなったことで、小型リチウムバッテリーにも過放電保護装置が装着できるようになりました。過放電保護機能の装着でのメリットは過放電でのバッテリーの故障を防ぐものになります。間違ってはいけない事は、電池は深く放電させればさせるほど、電池は劣化します。過放電保護装置で、過放電による瞬時の故障は避けれますが、電池には負荷をかけていますので、保護装置稼働電圧まで下げていない場合と比べると、電池の劣化は進むことになります。

過放電装置の解除は専用の充電器を使用する事になります。または、有料充電サービスをご用意します。充電器が無くてもご使用頂けます。

新しいLTO系リチウムバッテリーの可能性!!

LTO(チタン酸リチウム電池)について

リチウム電池と一言で言ってもいろいろ種類の電池があり、使用目的等で電池が選択されています。

それぞれのリチウム電池の特性を考えて、一番有効と思える電池と基板を組み合わせて、リチウムバッテリーは構成されています。

現在、多く使用されているリチウム電池の特性の長所を大きく上回り、また短所をカバーしている夢のような電池が、このLTO(チタン酸リチウム電池)リチウムになります。

どのような特性があるのでしょうか……….

今までのリチウム電池と比べても

長寿命(6000回の充放電)

安全性(過充電に耐える)

急速充電(数分で充電可能)

低温でも使用可能(-30℃でも使用可能)

高電流対応(高い電流値の出し入れが可能)

なんとも夢のような電池です。

こんな夢ような電池、デメットは無いのでしょうか????

やっぱり有るみたいです。

それは…………………………

価格(主流電池のkWhあたり2倍ほど)

エネルギー密度が低い(主流電池の半分から2/3)

LTO(チタン酸リチウム)の最適な用途は!!

LTOリチウムのメリット・デメリットを考察したうえで、最初に作ってみようと思ったのはバイク用のスターターバッテリーです。

メリットを考えると、DEEPサイクルのバッテリーに使用してみたいのですが、なにせエネルギー密度が低い!!こうなると、ディープサイクルバッテリーを作ってみると、かなり大きなバッテリーとなってしまいます。また高額にも……………………。

そこでこのEVOLTEC LTO500は、5個LTO電池を直列に使用。

バッテリー容量は2.9Ahと物凄く低くなってしまいますが、過充電は20Vまで対応。

例えば、古いバイクはジェネレーターが不安定!突然のジェネレーターパンクによる電圧の不制御状態での高電圧でも対応できるという事が、バイク用スターターバッテリーをこのLTOで作ってみた最大の理由です。

LTO始動性!!

2.9Ahでもこんなに簡単にクランキングします。