こんにちは ふじやん です。

先月、18650セルを24本使用したリチウムイオン蓄電池を作成しましたが、容量が160Wh程度しかありませんでした。

自作のリチウムイオン蓄電池です。

試しに12V・3WのLED電球・2灯を点灯しているところです。

自宅のオフグリッドソーラーとして使用するには、20個程度は作る必要がありますが、そんなにたくさん作るのは時間が掛かりすぎるため他の用途に使うことにしました。

そこで、小型のソーラーパネルと組み合わせ、ガーデンライトと防犯カメラ用のプチ・オフグリッドソーラーを作成することにします。

いままでは、250Wのソーラーパネル2枚とディープサイクルバッテリーS27MF(12V・90Ah)2個を使用していましたが、これらは今後作成する自宅用オフグリッドソーラーに転用することにします。


↑は9月に撮影した写真です。

ソーラーパネルは、手持ちの50Wパネル2枚を使用します。

パネルの背面です。

パネルを並列接続するため逆流防止ダイオードをつけました。

右側のBOXには、自作のリチウムイオン蓄電池を収納しました。

電源スイッチがBOXに干渉したため、スイッチと電圧計の位置を変更しました。

左側のBOXには、ソーラーチャージコントローラーと車用のバッテリー40B19（12V・28Ah）2個を収納しました。

40B19バッテリーは２個で容量が672Whありますが、劣化を抑えるには75%程度の放電に留める方が良いため、使えるのは672×0.25=168Wh程度です。

自作リチウムイオン蓄電池は約160Wh×0.85で136Wh程度を使用できるため、計304Whになります。

一方、消費電力はLEDライト5個で3W×5×6時間（12Vタイマーで点灯）の90Wh、防犯カメラは2W×24時間で約48Whのため、計138Whです。

好天でバッテリーが満充電の場合、容量は充分ですが、雨天が3日も続くと足りなくなりますね（好天の場合は400Wh/日程度の発電量を期待できますが、雨天の時は50Wh/日程度迄低下します）。

そういう場合は、メインの自宅オフグリッドソーラー用バッテリー or ACアダプタ からの自動給電を検討することにします。（当面は手動で制御することにします）

【関連記事】

それでは、12/2～3の発電量です。（各発電所の仕様はこちらです）

12/3の5基合計の発電量は1,283kWh（日想定差+364kWh）、12/24は1,326kWh（日想定差+407kWh）でした。1kw・日当たりの発電量は1.17から2.24kWhにアップしました。

月発電量は3,534kWhで想定との差異は-913kWhから-141kWhに減少しました。

2日連続の好天でしたが、12/1～2日のマイナスを埋めきれませんでした。(^_^;)
早くプラスにできると良いのですが・・・

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こんにちは ふじやん です。

1本5000mAhの18650バッテリー（セル）をネットで見つけ、リチウムイオン蓄電池（セルを12本使用）をDIYで作成しました。↓

5Ah×3.7V×12本=222Whで、これを8セット作成すれば1.776kWhになり実容量はその85％程度としても、1.5kWhの蓄電池が低コストでできると思っていました。

しかし、測定すると僅か36Whしかありませんでした。(^_^;)

（10/21の記事「（１）DIYでリチウムイオン蓄電池を作る」 と 10/23の記事「（２）DIYでリチウムイオン蓄電池を作る」をご参照ください）

そこで、セル（18650バッテリー）をLG製に交換しました。

容量をチェックすると、71Wh使用したところで電圧が10Vに低下し測定を停止しました。残容量が10％ほどは残っていると想定、約80Whと推定しました。

（10/27の記事「（３）DIYでリチウムイオン蓄電池を作る」をご参照ください）

自宅のオフグリッドソーラーに使用するには、これを20個から25個ぐらいは作る必要があります。(^_^;)

そんなにたくさん作るのは手間がかかる上に費用もそれなりに掛かります。そこで自宅のオフグリッドソーラー用は別の蓄電池を検討することにします。

この蓄電池には、背面側にプラス12本のセルを付け、ローボルト（12V）ガーデンライトと監視カメラの電源として使用することにします。

注：現在、ガーデンライトとして12VのLEDライト5個（各3w）と監視カメラを2個のディープサイクルバッテリーS27MFで賄っています。S27MFは自宅オフグリッドソーラーに廻したいと思います。

背面側にも12本のセルを付け、BMS基板を上部に4枚追加しました。（前回と同じBMS基板は売切れていたため同様のBMS基板に替えました）

これに、ヒューズ、電圧計、スイッチ、入出力端子を付けDIYケースに収納します。

DIYケースはベニヤ板ですが、内側に薄いアルミパネルを貼りました。（リチウムイオン電池は稀に発火する可能性があるためです）

ケースの上部もベニヤ板とアルミパネルで覆い完成です！！

大きさを比較できるよう、ティッシュ、以前にご紹介した200Whのポータブル電源（リチウムイオン蓄電池）と並べてみました。

12V・3WのLED電球・2灯を点灯させました。

今度は、これと小型のソーラーパネルを組み合わせ、ガーデンライトと監視カメラ用のオフグリッドソーラーを完成させたいと思います。

【追記】ここで作成したリチウムイオン蓄電池を使ったプチ・オフグリッドソーラーです。




ご参考：DIYリチウムイオン蓄電池の費用概算
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
7,560円　　18650リチウムイオン電池・24本
2,200円　　BMS基板・10枚（内２枚は未使用）
2,000円　　電池ホルダー4本入り6個
   300円　　電圧計
   400円　　スイッチ2個
   200円　　端子
1,000円　　アルミパネル
   800円　　線材
       0円　　ベニヤ板（残りの端材を使用）
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
13,660円

う～ん、購入した200Whポータブル電源（200W正弦波インバーターにLEDライトやソーラーチャージ機能、接続ケーブルなども付属しています）と同じくらい掛かりました。(^_^;)


【関連記事】

それでは、11/14～15の発電量です。（各発電所の仕様はこちらです）

11/14の5基合計の発電量は1,120kWh（日想定差194kWh）、11/15は1,389kWh（日想定差463kWh）でした。1kw・日当たりの発電量は3.07から3.08kWhにアップしました。

月発電量は19,449kWhで想定との差異は11/13の+3,219kWhから+4,637kWhに拡大しました。

想定とのプラス差異がまた拡大してきました。7月のマイナス（-8,083kWh）を一気に挽回して欲しいと思います。

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こんにちは ふじやん です。

一昨日、18650リチウムイオンバッテリー3本でミニセットを作り、BMS基板が正常に機能していることを確認しました。

しかし、接触不良？でLED電球が消えテストを終了したため18650バッテリーの容量を正しく確認できませんでしたが、どうも容量は5000mAhの半分以下のようです。

そこで充電時の容量を、測定機能付きの充電器で測定しました。左端の１本（C1)は、1,297mAhです。

2本目（C2)は1,258mAh、C3が1,284mAh、C4も1,298mAhです。

測定前に3V以下まで放電しましたのでゼロに近い容量から充電した筈です。もう少し容量があるとしても5000mAhの1/3ほどの容量しかありません。

容量が約1/3のバッテリーよりも安いので懸念はしていましたが・・・・

気を取り直して、リチウムイオン蓄電池（18650を多数組み合わせた電源）の作成を続行します。（使用する18650バッテリーは要検討）

ミニセットを解体してホルダーを取り付ける板にアルミシートを貼りました。（リチウムイオンバッテリーは発火の危険性があるためです）

アルミシートを貼付けた板に電池ホルダー3個（各4本入る）を並べて、上にBMS基板4枚を取り付けました。

満充電した18650バッテリー12本をセットし、これをDC-AC正弦波インバーター（12V入力）に繋ぎます。


負荷には扇風機をつないでテストを開始します。時刻は15時51分頃です。

扇風機の消費電力は、風量・弱で16.6Wです。

バッテリーからのDC出力のところでは、11.8V×2.34A=27.6Wでした。

テストを継続していましたが、17時30分頃、インバーターが測定した入力電圧が10V未満になりアラーム音が鳴り始めました。

そのため17時38分頃にインバーターを停止しました。

18650バッテリーは、まだ残容量がありますので、12VのLED電球を点灯し放電を継続することにします。

負荷が小さくなったので出力電圧は10.7Vに戻り、電流は0.58Aですので、10.7×0.58=6.2Wになります。時刻は17時53分です。

18時16分に電圧が8.9Vに、18時50分には8.3V（1個当たり2.76V）に低下したため、放電を停止しました。8.9Vの時の電流は0.21Aで1.9Wでしたが、8.3V時は0.04Aで0.3Wでした。LED電球は点灯しているものの、明るさがかなり低下しています。

LED電球の点灯時間は約1時間で、その間の消費電力は6.2Wから1.9W、0.3Wに下がりましたので、ザックリと 3Wh と見ることにします。

よって、33+3で36Wh の電力になります。当初の期待（5000mAh×3.7V×12本×0.7=155Wh）からは大きく外れ、ガッカリです。(^_^;)

別の18650バッテリーで改善できるか検討したいと思います。

【関連記事】

それでは、10/21～22の発電量です。（各発電所の仕様はこちらです）

10/21の5基合計の発電量は755kWh（日想定差-305kWh）、10/22は僅か329kWh（日想定差-731kWh）でした。1kw・日当たりの発電量は2.55から2.44kWhにダウンしました。

月発電量は21,217kWhで想定との差異は10/20の-1,073kWhから-2,109kWhに拡大しました。

昨年10月と比べても-2,158kWhになりました。今日10/23は好天でしたが、好天が続きません・・・　(^_^;)

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こんにちは ふじやん です。

先日、オフグリッドソーラーで使用するためにディープサイクルバッテリーの容量をチェックしましたが、ディープサイクルバッテリーを使用する理由は、世の中のリチウムイオンバッテリー蓄電池の価格が高すぎる！ためです。

容量が2桁kWhの製品は3桁万円以上で、容量がすくないもの（1桁kWh）でも数十万以上しています。
・Panasoicで容量5kWhが85.8万円です。

・ニチコンで容量2kWhが約47万円です。

しかし、ディープサイクルバッテリーも以下のデメリットがあります。
（１）容量はかなりあるものの、長時間（20時間ほど）かけて少しづつ電気を取り出す必要があります（20時間率の容量が記載されている）
（２）また、容量の50％程度までの使用に留めないと寿命劣化が早まるため、容量の半分程度しか使用できない〔リチウムの場合は容量の85％程度を使用できる〕
（３）重量がある

（１）と（２）のデメリットがあるため、オフグリッドソーラーとして使用するためには、バッテリーの個数を増やす必要があります。

12V・90Aで1080Whの場合、バッテリー20個で1080Wh×0.5×20=10.8kWhまで使えますが、20時間率のため、1080÷20=54Wが20個で1時間に使える電力は約1kWhになります。（一時的には1kWを超えても大丈夫です）

ただし、20個orそれ以上のバッテリーを揃えるのは多すぎるため、リチウムイオンバッテリーと組み合わせることで、バッテリー個数を減らしたいと思います。

高いならDIYで作ってしまえと言うことで、リチウムイオン蓄電池作ってみたいと思います。

Amazonで18650タイプの5000mAhバッテリーが4本1,380円で販売されていましたので、電池ホルダー、BMS基板（リチウムイオンバッテリーの充放電を管理）とともに調達しました。

18650のバッテリーは単3乾電池より大きく↓、ノートパソコンのリチウムイオンバッテリーパックには通常18650のバッテリーが数本入っています（リチウムポリマーを使用している場合もあります）。

テスラの電気自動車にはPanasonicの18650リチウムイオンバッテリーが数千本搭載されています。

リチウムイオンバッテリーは、過充電などで発火するリスクがありますので、BMS基板で充放電を管理します。

まずは、18650バッテリー3本を直列に接続してBMS基板で制御するミニセットを作り、機能と容量をチェックしたいと思います。

↓の充電器からミニセットのリチウムイオンバッテリーを充電します。満充電は4.2V×3で12.6Vです。

12V・3WのLED電球をつないで放電のテストを行います。充電器からはずすと11.9Vで、満充電に至っていませんが、テストを続行します。

LED電球を点灯すると11.7Vに低下しました。開始時刻は18時15分頃です。

24時47分の前にLED電球が消灯しました。

バッテリーの電圧を確認すると10.9Vありました。このBMS基板は11Vを下回ると出力を停止するようです。

↓は、Panasonicリチウムイオンバッテリー2800mAhの放電特性図です。

2.5Vで放電を停止しますが、3V近くまで使えそうです。メーカーも異なるため同じではありませんが、9V（1本あたり3V）付近までテストしたいと思います。

そこで、翌朝、バッテリー出力端子にLED電球をつなぎ、放電テストを再開しました。

しかし、10分ほど経過してバッテリー電圧が10.5VになったあとLED電球が消灯しました。

10.5V以下ではLED電球が点灯しないのかと思い放電テストを終了しました。

5000mAh×3.7V=18.5Wを3本で55.5Wになります。70％程度（変換ロスなども考慮）を使用できるとすると55.5W×0.7で39Wになり、3WのLED電球を13時間ほど点灯できます。

6時間ほど3WのLED電球が点灯することを確認しましたが、容量は5000mAhの半分以下のようです。

実容量はもっと少ないとネット上での指摘もありましたので懸念はしていましたが・・・

ちなみに、表記の容量では、12本で蓄電池を構成すると3.7V×5000mAh×12=222Whになり、24本で444Wh、96本では1.77kWhのリチウムイオン蓄電池になります。

【関連記事】

それでは、10/19～20の発電量です。（各発電所の仕様はこちらです）

10/19の5基合計の発電量は僅か492kWh（日想定差-569kWh）、10/20は882kWh（日想定差-179kWh）でした。1kw・日当たりの発電量は2.64から2.55kWhにダウンしました。

月発電量は20,134kWhで想定との差異は10/18の-326kWhから-1,073kWhに拡大しました。

想定との差異が4桁に達しました。挽回したいと思いますが、天気が冴えません・・・　(^_^;)

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