走行充電器(Renogy)のエンジン停止後の挙動(LTO化の影響?)

メインバッテリーをLTO化してみて、先週初めて変な現象を確認しました。

とは言っても、走行充電器の取り扱い説明書にもそれらしい記述はあったので、

メインバッテリーが鉛蓄電池のときには条件成立してなかっただけだとは思います。ただ、目の当たりにしたときには少し焦りました。

今までいろいろ見てきたキャンピングカーのブログや記事中では、記載を見たことがないのでメモ・個人見解として記載しておきます。※素人推定なのでロジックにウソが含まれているかもしれません。

[現象]

走行充電器(Renogy)には、Smart発電機用配線(IGライン)施工。

走行充電目的で20分程度走行したあとエンジンを切っても、走行充電器が作動しつづけて15A程度の電流でサブバッテリーの充電が続いた。

[サブバッテリ] リン酸鉄リチウム電池 (144Ah/3.2V) x 4s

・駐車場に駐車中も冷蔵庫を常に弱で運転。

・太陽電池(150Wh?)で補充電(RENOGYではない充電器)。空でも晴天3日あれば冷蔵庫稼働したままでも満充電状態保持可能(だった)。

・1週間以上雨・曇りが続いて、電池がカラ。バッテリプロテクタとBMSで出力が遮断されていたので11V程度まで電圧低下。

・メインスイッチOFFとした。

[メインバッテリ]  チタン酸リチウム電池 (22Ah/2.3V) x 5s2p

・常時電源接続先：リモコンドア、カメラ(アンドロイドナビ)

・サブバッテリからの補充電ライン (max 0.5A/ Δ3V)※サブバッテリ側が高電圧前提

・20分程度走行し、発電機から充電

[挙動の解釈]  想像です

(1) 走行時

充電電流39A~41Aと普段(20~30A)より高かった。

→メイン電圧とサブ電圧の差が大きい(運用上最大)ためか。また走行充電器はIGラインONでスマート発電機が発電していると認識。

(2) 停止時

メインバッテリがLTO電池のため、充電直後の電圧が高い(13.2～13.8?)。IGラインはOFFになる。

→スマート発電機検知ラインを接続していないのと同じ状態へ???

→ 15秒待って従来発電機の充電条件適用(メインバッテリ13.2V以上)で充電開始。

→メインバッテリが12.7Vになるまでサブバッテリを充電(15A)。

鉛蓄電池＋走行充電スマート発電機設定であれば、メインバッテリ交換直後(活きが良い)かつサブバッテリがカラであれば見られた現象だったのかもしれません。

以上、メモ です。

(ガセネタかもしれない)

LTO化の燃費

スターターバッテリーのLTO化後、お盆休みや週末にいろいろ出かけました。

ガソリン2回給油(各400km強走行)しました。正確には覚えていませんが、1回目は6.9km/L程度、2回目が7.0km/L程度と、過去にエアコンをスポット入り切りしていたころ(max 6.5km/L)よりも燃費が良いです。＋家族連れで高速道路を多用したためと思われます。

海外ＷＥＢサイトで別のLTOセルの充放電電圧ー容量曲線を見つけたのですが、充電時(100%) 2.6~2.9V/cell、放電時(100%) 2.6V~2.7V/cell とのことでした。

なので、オルタネータ発電時(走行充電+ファン弱)の13.0Vというのは5Sであれば妥当な数字かと。(2.6V/cell)。常にほぼ満充電と考えてよさそうです。

容量が44Ahと少ないので待機時の持続期間が不安ですが、お守りのサブバッテリ(太陽電池)補充電ルート(気休め)を作ったので大丈夫かと。微妙に効果を発揮しているようです。炎天下の長期間駐車だと始動後13.4Vになっているときがあるので。

さすがに冒険となるセル電圧下限(2.0V/cell)でのエンジン始動は試しません。始動した後に最大能力で発電し続けてオルタネータが焼けたらシャレになりません。

次は何をDIYしようか…

サブバッテリ(LiFePO4)の増設でしょうか?…144Ahだと真夏のウィンドエアコンが深夜から朝までぎりぎり一回分。円安なのに、BMSの値段は下がっているし、セルもそんなに値上がりしていないので。

古いナビの取り外し?…2004年製のナビが付いていますが、置物&電源負荷状態です。車載中華アンドロイドで置き換えたいと常々思っていましたが、こちらは超高価格化しているので昔の価格を知っているとなかなか踏み切れません。

スタータバッテリのLTO化の燃費

カムロード(コルドバンクス) ガソリン2WDでスタータバッテリをLTO化してからの燃費ですが、5.9km/Lとまぁまぁの数値でした。

例年、エアコンを心置きなく使うと4.9～5.5km/Lだったので、1発データだけですが、よくなってる???  80kmぐらい高速を走ったのが良い成績の理由かもしれません。

メモ

・夏場にかかっているので、常にフロントエアコンはON。リアエアコンは常に強(フロントエアコン連動)。

・DOMETICの冷蔵庫は最弱設定(5分に1回ぐらいコンプレッサが回る)。夜間でサブバッテリ消費、昼間にソーラーで補充電。

・走行開始後1時間以内に、サブバッテリ(LifePO4/ 144Ah)は満充電(14.6V)に。走行充電の電流は18～28A。

・スタータバッテリ(LTO 44Ah)は走行中はほとんど13.0V。というかフロントファンMAX＋走行充電ONでない限りは電圧低下無し。

メモ2(次回の燃費用備忘録)

・リアエアコンをオフ。マックスファンで常に排気。フロントエアコンは常時ON。

・車中泊時に就寝前ウィンドクーラーをインバータで駆動。朝サブバッテリの容量30%程度。

スタータバッテリのリチウム化、その後

近場ドライブを2週末で200kmぐらいですが、エンジンスタート用の鉛蓄電池を、Lithium Titanate Battery(チタン酸リチウム電池/LTO)に交換して走ってみました。

・エンジンが軽く回る

一応、プラセボ効果(笑)は発揮されているようです。

ECUのリセットと、鉛→LTO化による車重軽量化を誤認している可能性があります。

電圧が少し低い状態だけど安定化したから??…とか言いたくなりそうですが、エアコン全開のアイドリング時min.12.6Vで走行時にピタッと13.0Vになってるだけなのでよくわかりません。エアコン切で走行充電停止時の走行時電圧はmax13.2V程度。

・エアコンコンプレッサやオルタネータ(発電してると思う)の負荷がわかりにくくなった。

多分プラセボです。なんかアクセルを踏んだ時の回転が軽くなった気がするせいだと思います。

実際は燃費を見てみたりしないといけないのでしょうけど、少し走りやすくなってい”る気がし”ます。

キャンピングカーのムエン化

三連休明けの火曜日、会社が特別休日なので久しぶりにキャンピングカーいじりしました。都内は時々大雨でしたけど。

当方のカムロード、別に石炭で動いているわけではないので「無煙化」ではありません。ガソリン(汽車)からディーゼルエンジンに換装なんて、個人では無理・・・オール電化(EV化)も無理。

ということで弄った場所とは・・・エンジンのスタータバッテリです。

スタータバッテリの鉛蓄電池をリチウムイオン電池化してみました。つまり車の「無鉛化」です。

置き換えは、lithium titanate LTO battery 22Ah 生セルx 10 pcsを 5s2pでDIYで組んだものへ。

公称2.3Vなのでセル全体は11.5Vと低くなるのですが、事前に鉛蓄電池充電器とセル電圧計で充電時の挙動を目測してたところ、ばらついたとしてもmax 2.91Vで満充電検知(14.6v程度)して充電停止するので大丈夫かな・・・という判断です。LTOは倍ぐらいの過電圧でも壊れにくいという論文もちらっとググった中にあった記憶もありますので、数万回のサイクル数が半分になっても大丈夫かな・・・と。

https://s.click.aliexpress.com/e/_Dlhpbmb

(リンクは、ほぼ同じと考えられる製品の別セラーものです。・・・過去にLiFePO4や、このLTOを2回に分けて購入したセラーの商品取り扱いは急になくなってしまいました。日本在庫からの発送で早くて便利だったんですけどね)

5s2pですがD26サイズのバッテリーケースに入る個数でエイヤ～と決めました。エイヤ～に7か月かかっているのは置いておいて…。

コルドバンクスのバッテリスペースにはジャストフィットです。

https://s.click.aliexpress.com/e/_DmfeXRN

結果ですが、

LTO化で、エンジンクランキングは問題なしでした。※換装当日

数時間走り回って確認したアイドリング時の電圧ですが、

・AC-ON + FUN Max + サブバッテリ充電30A → 12.6V

・サブバッテリ(満充電)充電なし → 13.0V ※FUNの強さに依存しない

という状態です。

換装前の鉛蓄電池(4年目、へたったもの)では、前者が12.2V、後者が13.4V程度(FUN無し)でしたので、下振れしにくくなったという程度かもしれません。 

元々、ガソリンエンジン仕様は標準オルタネータ発電量が少ないのが影響している可能性はあります。

今後の注意点ですが、

・バッテリーケースの接着剤(アロンアルファ)とオカモトのガムテープの補強の振動耐性(長期間)。・・・ケース内部配線が太く蓋を押し上げる方向に力がかかっているので、クラックが入ると蓋が持ち上がる。

・44Ah(アリエク公称)でどれだけの期間、クランキング能力を失わずに放置できるか。・・・一応、サブバッテリ(+ソーラ)からの自作逆充電ラインがあるので、晴天だと気にはならないのですが、今は梅雨。

・バッテリーケース内、素人考えで1液発泡ウレタンでセルを固定したため、畜熱が心配。・・・配線を断熱材でくるむのはNGみたいですね。Active Balancerのものなので電流は少なく配線は太いから大丈夫と信じたいです。

しばらくは、鉛蓄電池をマンションの片隅に保管していつでも戻せるようにして様子を見ようと考えています。

[追記] 換装から一晩おいてから、早朝に駐車場まで移動させましたが、その時は13.4Vまで電圧が上昇していました。サブバッテリーは常時13.8V以上なので逆充電ライン(最大0.3A程度)が仕事をしているようです。

車側のもろもろ(過去アクティビティ)

取り留めもなく記載しているので、まったく脈絡がない文章になっていますが…ご容赦ください。

中古のコルドバンクスですが、いろいろいじっています。といっても、大きな改造等必要とする内容ではなく、プチ改善ぐらいですが。

・ショックアブソーバーの更新

中古購入時に1か月間の納車整備期間がありました。その前に、ヤフオクで「カムロード新車外しのショックアブソーバ」を落札し、契約とともに交換依頼しました。とりあえず、新車相当に戻ったものと推定しています。

・タイヤの更新

2020年の中古購入時は、カムロードのオリジナルホイール(195)でDuravis2018年製が付いていました。

2022年夏にそろそろ交換検討せねば…と情報収集したところ、ハイエース・ジャストロー鉄ホイール(215)が最適とのこと。ヤフオクで出物を探していたところ、ある販売店が出店していたので直接店頭に出向き、前日にミシュランからニュースリリースがあったCross Climate Camping (オールシーズン)の予約と合わせて手配し、2022年11月より使用しています。片側の幅がたった2㎝太くなっただけなんですが安定性は大幅アップ。高速でトラックが横を通過したときに大きく揺れることがなくなりました。

・エアモニタの導入

Aliexpressで扱っている空気圧モニターは乗用車用で上限4.5bar程度のものがほとんどです。トラックに対応している上限8.0barのものはあまり(安いものは)見かけませんでした。中古購入直後に送料も含めて3000円程度のものを見つけて購入しましたが、半年でご臨終。分解してみたところ、太陽電池セルとリチウム電池が直結している(充電管理なし)ような品物でMicroUSBも抜き差しに堪えられずクラックが入っていました。

さすがに安物には懲りたので、(ほんの)少し高価なものを人柱しています。電源端子がマグネットになっている等、最低限の配慮はされていそうです。

(製品仕様についてご意見ある方もいらっしゃると思いますがここで議論は控えていただきたく)

センサーはExternalで運転席前面に表示器を設置すると左後ろや右後ろの情報は、(電波が届かないためでしょうか)更新ができていないタイミングが多々ありますが、いつの間にか更新されている…という感じです。

センサを取付ることで空気漏れが起こるかもしれませんが、それも含めての空気圧表示と割り切っています。運転席に乗り込んだ時に数値が確認でき警報がでるのであれば、運行前点検を行うことと同じですから。

当たり前ですが、走行時の内圧の変動は大きいですね。例えば今の時期は前輪は4.8bar/22degCで走り出して5.2bar/36degCぐらいで安定してます。真夏はうろ覚えですが5.5bar/49degCぐらいを見た記憶が。見たくはないですが、長い下り坂でフットブレーキを多用するともっと温度上昇がみられるかもしれません。それはそれで予防にはなるし覚悟を決める時間が得られるとも思いますが。 

Deelife Solar TPMS Sensor Car Tire Pressure Monitoring System for 4 Wheel Tyre TMPS

・NNL690 を投入

NNL690を、中古購入直後にエンジンオイルとオートマフルードに添加。車検でエンジンオイルとオートマフルードを入れ替えたのでもう一度規定量添加しています。このNNL690、20年前に米国で1ガロン購入して使用してきましたがそろそろ無くなりそうです。この先は、円安・家族持ち…細々と小遣いでやりくりするしかないかな…と。

・シート下断熱

Aliexpressで断熱シートを購入。運転席・助手席、足元をなんちゃって断熱してます。

ガソリンエンジンなので、もともと静かなので防音効果はわかりませんが、運転時の左足に伝わってきていた熱は少なくなりました。

50*200CM Aluminum Foil Sound Deadener Insulation Mat Noise Heat Shield Insulation Car Deadening Foam Cotton Sound 5/7/10mm

・Android ミラー dash cam

ドライブレコーダは必要かな…と。パネルの外し方がよくわからないのと気力が続かなかったので、電源は何とか古いカーナビから取れましたがアースは助手席左前方のボルトから、また配線を通す場所がよくわからないのでバックカメラの配線・設置は未施工のままです。日本語設定だと文字化けするところが多いので、英語表示設定、Google Mapの案内は[Japanese]の設定で使用しています。

OBEPEAK D91 12" Car DVR Rearview Mirror 4G Android 8.1 Dash Cam GPS Navigation ADAS Full HD 1080P Car Video Camera Recorder DVRS

まだあったかなぁ…

撤去品(過去アクティビティ)

①不要リレーの撤去

当方のコルドバンクスには、以下の装備はありません。

なのにシェル側の電装ルートを追ってゆくと汎用性(どんなオプションにも耐えられる共通電源盤)設計を求めた故なのか、いろいろな不要と思われる部品類が目立ちました。

※当方は電気のプロではありませんが、お仕事は工場設計なのである程度理解はできますし興味があります。

※中古車で、キャンピングカーとしての取り扱い説明書や回路図は現状で付属していませんでした。販売店経由で取り寄せようとも思いましたが、メーカー側が忙しくて対応できない(最初から作り直し?)…とのことで諦めました。

・吐出圧の大きなポンプを必要とする水回り(ポンプON/OFF)

・プロパンガスを使用したコンロ(ガス警報器)

・吸収式冷蔵庫(冷蔵庫のガス点火回路)

これらの回路の間接ON/OFFのために各々リレーが入っているようでした。メインスイッチをONにすると、1個当たり150mA(1.8W)程度の常時消費電力がBattery Protectorの40A連動ラインに発生します。

これらは撤去して、150mA x 3 = 450mA = 0.45Aの電流削減です。

あと一つ、冷蔵庫(12V駆動)もリレーでの間接ON/OFFですが、こちらは撤去していません。消費電力は3～4A程度なのは確認済みなのでProtectorの40A連動ラインにぶら下げてもよいのですが、点火ラインやその他のラインがまとまって冷蔵庫裏に渡っており、まだ接続先が直接視認できていないためです。

ここも撤去すれば合計0.6Aの電流削減。

②100V充電器の撤去

すぐれ？？充電器は、Renogy走行充電器の設置場所の確保のため撤去しました。

外部電源付きサイトの使用頻度が低いであろう上に、使うときは多分ウィンドエアコン目的なので、夜間は電池に余裕があって充電には積極的に使わないだろう…と。

いまは、「どうせ転がってるものだから」と付けておく方が良いか逡巡中です。

ただ場所がセカンドシート下しかないので配線引っ張り回さないといけないのが面倒ですし、同じフットプリントなら最近の充電器だと60A対応が設置できます。最も後者の場合、先立つものが問題ですが。

③運転席のシガーライター撤去

煙草は吸わないので撤去しました。跡地には丸形のUSB-A,USB-C&電圧計を設置しています。ポン付けできる寸法でした。

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その他

リレーを外して、配線長には手を付けずにヒューズBOXへも入れ替えているので配線ぐちゃぐちゃです。

あと何でメーカのオリジナル配線はあんなに太いんでしょうね…適切な太さより2サイズぐらいアップしている気がします。電圧降下を気にするなら各所に分岐・リレーを配置して太い電源配線と細いリレー制御線のペアで送ればいいのでは…とも思ったりします。