リン酸鉄リチウムイオンバッテリーの充電特性

リン酸鉄リチウムイオンバッテリーを入手して充電/放電の特性が違うのが使用した感覚である。
具体的にどう違うのか充電のみを行って検証しました。
バッテリー電圧が12Vから満充電になるまでの記録です。考察は検証結果からのものです。
バッテリーの電圧と充電電流をグラフにしています。

リン酸鉄リチウムイオンバッテリー:12.8定格100AH
ソーラパネル:105W2枚+50W1枚=260W

  バッテリー電圧
(充電開始)
バッテリー電圧
(充電終了)
充電電流(AH) バッテリ容量(AH)
2018.10.11 - 11.9 - X
2018.10.12 11.9 13.0 15 15 + X
2018.10.13 12.9 13.2 14 29 + X
2018.10.14 13.1 13.2 21 50 + X
2018.10.15 13.2 13.2 18 68 + X
2018.10.16 13.2 13.3 28 96 + X
2018.10.17 13.3 13.2 15 111 + X

測定結果(わかったこと)

1.バッテリー容量と充電電流

10/12~10/17までの充電電流AHを111AHとなり100AHを越えてしまいました。想定では100AH未満で満充電となりXの値がわかる予定でした。バッテリ容量の充電をするにはバッテリー容量を超える充電電流が必要なようです。Xが10AHとすれば
110%以上で120%未満の充電電流が必要なようです。

2.バッテリーの電力密度

バッテリー電圧が13V未満と13V以上にわけてみると13V以上に大半の電力があります。そして、13.2Vがもっとも密度が高いです。

3.バッテリーの表示電圧

チャージコントローラに表示される電圧と電圧計で測定した電圧に誤差があります。充電電流が大きくなると誤差は大きくなります。チャージコントローラに表示される電圧は充電電圧のようです。バッテリ端子からの充電なのでバッテリー電圧といえばバッテリー電圧です。

チャージコントローラの電圧 >= 電圧計での電圧
になります。

2018/10/12 電圧11.9Vから13.0Vまで

1.電圧の推移

バッテリー電圧11.9Vから充電を開始して充電が完了時点で13.0Vです。翌日の朝は12.9Vを示しています。
一日の充電は15AHです。

2.充電状況

終日が曇り日で15AHの発電です。

2018/10/13 電圧12.9Vから13.2Vまで

1.電圧の推移

 バッテリー電圧12.9Vから充電を開始して充電が完了時点で13.2Vです。翌日の朝は13.1Vです。
一日の充電は14AHです。

2.充電状況

終日が曇り日で14AHの発電です。

2018/10/14 電圧13.1Vから13.2V

1.電圧の推移

バッテリー電圧13.1Vから充電を開始して充電が完了時点で13.2Vです。一日の充電電流は21AHです。

理由は不明ですが11:30頃ML2420は13.8Vと表示でも電圧計は13.38Vだった。

2.充電状況

午前中は雨、午後は明るい曇り日で21AHの発電です。

2018/10/15 電圧13.2Vから13.2V

1.電圧の推移

昨日、コントローラ表示の電圧と電圧計で測定した電圧に0.4Vの差があったので測定してみた。6時58分 コントローラ13.2Vで電圧計13.28Vで一致です。測定開始です。


コントローラ表示の電圧が13.6V以上になると電圧計の測定値と0.3Vから0.4Vの差がありコントローラ表示の電圧側が高い値になります。

バッテリー電圧13.2Vから充電を開始して充電が完了時点で13.2Vです。一日の充電電流は18AHです。

2.充電状況

終日が曇り日で18AHの発電です。

2018/10/16 電圧13.2Vから13.3V

昨日までで68AHの充電になっている。本日、満充電になるかな?と思い測定開始です。また、充電密度が12V台と13V台では圧倒的に13V台が高いこと。13V台でも13.2Vが極端に高いことが解った。

1.電圧の推移

昨日と同じように、コントローラ表示の電圧が13.6V以上になると電圧計の測定値と0.3Vから0.4Vの差がありコントローラ表示の電圧側が高い値になります。
バッテリー電圧13.2Vから充電を開始して充電が完了時点で13.3Vです。一日の充電電流は28AHです。

疑問:
10/12に11.9Vで充電開始、10/16までで充電したのは96AHです。
12.8定格100AHのリン酸鉄リチウムイオンバッテリーはどこまで充電できるか?既に満充電になっても良いはずだが?

2.充電状況

終日が曇り日で28AHの発電です

2018/10/17 電圧13.3Vから13.2V

今日、満充電になりました。

1.電圧の推移

午前10:30よりブースト充電(14.5V)、12:30よりフロート充電(13.8V)で満充電状態になりました。日没後は13.2Vになりました。

2.充電状況

薄日のある曇り日の午前中でした。10:30よりブースト充電/フロート充電となっているので充電電流は15AHと少ないです。

その後

10/12から10/17に満充電にしたリン酸鉄リチウムイオンバッテリーは12.8V×100AH×90%=1152Wが使用できるが私は12.5Vで電源切替器でバッテリー電源から商用電源へ切り替えるようにしている。
なので12.8V×100AH×80%=1024Wが利用できる想定です。

10/17のPM7:00より冷蔵庫を使い10/18のAM6:30で540Wを消費している。本日は太陽も顔を出して発電も良さそうである。

現在(10/18 AM7:10)、コントローラの電圧表示は13.5V、電源切替器の電圧表示は13.1Vを示している。
何時まで冷蔵庫が使用できるか楽しみです。