リチウムボートバッテリーの取り付け方法

今日のクルージングヨットの電力需要が増大し続ける中、ダンカン・ケント氏がボートのリチウム電池に着目し、安全でトラブルのないシステムを保証するために何が必要かを説明します。

ブルーウォータークルーザーなど、セーリングを頻繁に行う人は、さまざまな電源から電力を供給されるリチウムボートバッテリーの追加容量の恩恵を受けることができます。

リチウムボートバッテリーの取り付け方法

青海を航行するヨットの場合、電力需要の増大に対する最新の解決策は、特に調理用の LPG の使用を排除する予定の場合、リチウムイオン電池バンクを設置することです。

ただし、リチウムイオンの設置は複雑で問題が発生する可能性があり、正しく行われないと重大な火災の危険が生じる可能性があります。

何よりもまず、ボート上での使用が安全であるとして現在推奨されている唯一のタイプのリチウムイオン電池化学物質は、通常 LFP と略されるリン酸鉄リチウム (LiFePO4) です。

これらの電池はそれ自体は事実上耐火性であり、いくつかの国の消防当局によって広範なテストが行​​われていますが、設置または使用が間違っている場合は（他の電池と同様に）火災を引き起こす可能性があります。

リチウムボートバッテリーにより、船上でのIH調理が可能になります

ニッケル、コバルト、マンガンなどの元素を含む自動車用リチウムイオンブレンドの使用は、故障した場合に「熱暴走」を起こしやすいため、ボートでの使用は強く推奨されません。

これにより、古い電気自動車用バッテリーの使用が事実上排除されます。なぜなら、元々バッテリーが動作するように設計されていたのと同じ複雑な保護システムを移行する現実的な方法がないからです。

電気推進ヨットには通常、より高い電圧システム (通常は 48V、72V、または 96V) が搭載されており、非常に慎重に考案された制御システムが必要です。

これらの目的のために、リチウムコバルト (LiCoO2) など、よりエネルギー密度の高いリチウムイオン電池を組み込むことは魅力的ですが、これには専門的な設計と設置が必要であり、非常に高価になります。

それに、このタイプのバッテリーを搭載したボートに保険をかけることができないのであれば、なぜ保険をかける必要があるのでしょうか?

LFP バッテリーの主な利点は、非常に急速な大電流の再充電が可能であり、鉛のように定期的に 100% の充電状態 (SoC) まで充電する必要がなく、ほぼ空になるまで放電できることです。 -酸（LA）電池。

実際、ほとんどの場合、SoC が 20% ～ 80% の間にあると満足します。 LFP に害を与えることなく完全に放電することもできますが、ほとんどの内蔵バッテリー管理システム (BMS) は約 12V (SoC の約 10% に相当) でシャットダウンします。

正しく取り付けられていないボート用リチウム電池は、熱暴走や火災の危険性があります。 クレジット: Alamy ストックフォト

完全に充電されている場合も同様です。過充電を防ぐために、BMS は約 14.2V で充電電源を自動的に遮断します。

また、LFP バッテリーは、同等の容量の LA バッテリーよりもはるかに多くの充電サイクルを提供し、最終的にはどのタイプの LA バッテリーよりもかなり軽量であるため、セーリング ヨットのバランスと性能に大きな違いをもたらす可能性があります。

非常に高い電流を受け入れ、放電する能力があるため、LFP バッテリーに関連する配線および回路保護は、その任務に応じて適切に調整する必要があります。

すべての LFP バンクには、逆極性保護、個々のセルのバランス、充電電圧と電流の制限、管理と緊急切断、バッテリーとオルタネーターの温度検知、放電電流の制限と管理、さらに視覚/聴覚アラームを提供する包括的なバッテリー管理システムが必要です。

また、多くのブランドのいわゆる「ドロップイン」LFP バッテリー (一体型 BMS を備えたバッテリー) では、2 つ以上を直列または並列に接続して大きなバンクを形成できるとは限らないことにも注意してください。

LFP バッテリー管理システムが十分な高速出力を妨げる可能性があるため、始動バッテリーには鉛酸が引き続き推奨されます。 クレジット: Graham Snook/Yachting Monthly