補助バッテリーとして使用しているディープサイクルバッテリーは満充電の状態から目一杯電気を使用し、
無くなったら再び充電して使用するような使い方を意識して作られたバッテリーなので
ディープサイクルバッテリーの特性に合わせた使い方ができるように補助バッテリーの充電系を改造しました。
さらに、電気冷蔵庫や液晶テレビさらにはパソコンなどの消費電力の大きい機器の使用で補助バッテリーの負担が大きいこともあり、
稼働状態が的確に把握できるようにバッテリーモニターを設置するものとしました。
消費電力が多く補助バッテリー2個では一日で電圧低下してしまうようになったことから平成26年(REX満6年目)に補助バッテリー2個を追加しました。
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補助バッテリー系統図 [履歴:2011/01/11時点] [履歴:2010/11/24時点] |
● 改造後補助バッテリー配線図 |
[履歴] 2018/12/10時点 2014/09/30時点 2011/01/11時点 2010/11/24時点 |
● 納車時補助バッテリー配線図 |
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以下の写真は完成後の各部の状態で、 バッテリーモニターはダイネットテーブル横に、バッテリー切替スイッチとバッテリー充電器はセカンドシート下に設置しています。
バッテリーモニター |
バッテリー切替スイッチ バッテリー充電器 |
バッテリーまわり |
以下は計画内容と各部の詳細です。
分流器箱 |
分流器 |
日置電機株式会社製 HS-1 (50A,階級0.5級) 定価 税込\2,310 50A で 50mV だから デジタルパネルメータの入力は DC±200mV で設定 200A で表示は 200.0 となる。 |
バッテリーモニター 2014/09退役(二代目へ) |
バッテリーモニター裏面 |
バッテリーモニターパーツ |
【参考】バッテリーモニターはサンフジ電子が製造販売している製品があります
補助バッテリーの増設に伴いバッテリーモニターを補助バッテリー4個対応に作り直しました。(平成26年10月)
左側4つが電流計で右側2つが電圧計です。
バッテリーモニター |
バッテリーモニター裏面 (電源基盤改造前) |
電源基盤 |
部品名 | 型番 | 単価 | 主仕様 | 備考 |
デジタルパネルメータ | PM-128E | \1,000 |
LCD, 3・1/2桁 ◆測定電圧範囲:(分解能) ・DC±200mV(0.1mV) ・DC±20mV(10mV) 他 |
秋月電子:PM-128E(BLACK) 説明書(PDF) 寸法図(PDF) |
分流器 |
日置電機 HS-1-50A |
\2,088 |
50A 50mV |
イーデンキ:[HS-1-50A] 50A 分流器 |
DC-DCコンバーター (5V0.5A) |
M78AR05-0.5 | \250 |
・入力電圧範囲:DC6.5V~32V ・出力:DC5V/0.5A ・スイッチング周波数:330kHz |
秋月電子:M78AR05-0.5 データシート(PDF) |
DC-DCコンバーター 1W級絶縁型 (5V200mA) |
MAU102 | \350 |
・5V入力5V200mA出力 ◆安定出力される電流の領域: DC4mA~DC200mA ・スイッチング周波数:100kHz |
秋月電子:MAU102 データシート(PDF) |
低損失CMOS 三端子レギュレータ (5V75mA) |
S-812C50AY-B-G |
\100 /8個 |
◆ドロップアウト電圧: 120mV (Iout=10mA) |
秋月電子:S-812C50AY-B-G データシート(PDF) |
抵抗内蔵LED 5mm黄緑色 |
OSG8NU5B64A-5V | \12 |
・VF:5V ・IF:12mA ・PD:150mW |
秋月電子:OSG8NU5B64A-5V データシート(PDF) |
ロッカスイッチ |
NKKスイッチズ CW-SB21KKFF |
\127 |
●極数: 2 ●電流容量(A): 6A 250V AC |
モノタロウ:CW-SB非照光形 |
固定端子台 8P |
キムラ電機 TS-615 8P |
\252 |
●極数: 8P ●端子ねじ: M3×8セルフアップ式 |
モノタロウ:固定端子台 TS-615形 |
ケース | \108 | 270 x 100 x 28 mm |
100円均一の透明スチロールケース 2個使用 |
絶縁型DC-DC(MAU102)には定電圧機能がありませんので出力電圧は定格の5Vより高くなります (仕様には、「安定出力される電流の領域:DC4mA~DC200mA 無負荷では電圧が跳ね上がります。」とあります。) このため、抵抗入りLEDで12mAを消費して電圧をドロップさせましたが 出力電圧は約5.5Vでデジタルパネルメータの電源電圧5Vを10%程度オーバーしてしまいます。 高電圧のためかどうかは判りませんがデジタルパネルメータ2個が壊れてしてしまいました。 このため低電圧ドロップの三端子レギュレータを追加してデジタルパネルメータ電源電圧の安定化を図りました。
項目 | Ⅰ系 | Ⅱ系 | 備考 |
絶縁型DC-DC出力電圧 | 5.46V | 5.43V | 三端子レギュレータ追加前 |
三端子レギュレータ出力電圧 | 4.93V | 4.95V | |
三端子レギュレータ出力電流 | 6.52mA | 6.85mA | 2.2mA/デジタルパネルメータ |
バッテリー切替スイッチ |
内部構造 |
バッテリー切替スイッチ設置場所 |
バッテリー充電器と冷却ファン開口部 |
冷却ファン(直流電源室と仕切り板) |
充電器と冷却ファンのコンセント |
バッテリーまわり(改造後) |
バッテリーまわり(改造前) |
増設端子台 |
DC電源端子台(改造前) |
機器 | 電流(A) | 備考 |
無負荷 | 0.3 | メインスイッチON リレーの駆動電流 |
テレビ | 3.9 | LED REGZA 19インチ インバータ,ブースタを含む |
カーナビ | 3.9 | ドライブレコーダ,GPSレーダを含む |
冷蔵庫 | 約6.0 | WAECO CoolMatic MDC-90 (90L) 平均消費電力45W |
エンゲル冷蔵庫 | 2.5 | ポータブル冷蔵庫 エンゲル MD14F-D (14L) DC12V: 2.8A |
テープLED照明 | 0.7 | 自作:カーテンレールに組み込み 15 LED 30Cm x3 消費電流 約170mAx3 |
ギャレーLED | 0.2 | 自作:秋月の白色LEDユニットx4 |
ポーチライト | 0.3 | 自作:1W LED x3 |
白熱ランプ | 約1.5 | |
蛍光灯照明 | 0.5 | |
ノートパソコン | 約5.0 | インバータを含む |
Wimax | 0.2 | |
発電機スタータ | 約25.0 |
冬の到来とともにバッテリーの劣化が顕著になってきたため交換することにしました。
現在搭載されている「ACデルコバッテリー: M27MF」互換なものから捜してみました。
購入したのは「GLOBAL Battery Co.,Ltd.」製の
SMF27MS-730のです。
購入先はマリン専門店「株式会社 プラスゲイン」が通販している
G&Yu SMF27MS-730 マリンレジャーバッテリー
で販売価格は 1個 \12,980円(税込)+送料(\1,000) を 2個 合計 \27,960 で購入しました。
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バッテリーがへたって一日のキャンプで電圧が低下するようになったので実際にどの程度の容量で充電されているのかを測定してみました。
測定条件は
放電電流: 9A |
終止電圧11.5Vで測定を終了しました。
測定した放電容量は50Ahで製品仕様20HR容量105Ahx2の25%でした。
【参考】
oink!さんのブログ「自作☆改造☆修理の館」
バッテリー購入と放電テスト [太陽光発電]
ディープサイクル1年目のへたり具合 [太陽光発電]
ディープサイクル2年経過 [太陽光発電]
なるべく長時間(望むらくは長期間)使用できるものとの思惑から国産のサイクルバッテリーに挑戦してみることにしました。
いろいろ調べていたところ格安の GSユアサ サイクルサービス用バッテリー EB65 をYahooのオークションで見つけたので購入しました。
価格は 1個 \12,000(税込)+送料(\1,000) を 2個で 合計 \26,000 でした。
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EB65 |
満充電後しばらく放置で 12.7V |
電源容量アップのため補助バッテリー2個を後部荷物室に追加しました。
追加した補助バッテリーは交換(2回目)で取り外した「GLOBAL Battery Co.,Ltd.」製の SMF27MS-730です。
試しにと始めたのですがやっているうちに本格的になってしまいました。
既存バッテリーとの接続は電圧ドロップ回避のため比較的太いケーブルが必要になります。
たまたま後部荷物室に設置されている発電機のインバータにスタータ給電用のケーブルが引き込まれていましたので
活用することにしました。
購入時期や仕様の異なるバッテリーを並列に接続することになりますので簡単に解列できるようのナイフスイッチを設置しています。
バッテリー用のカットスイッチは充電部の露出が大きく設置場所の性格上短絡事故を避けるため採用を見送りました。
車庫では浮動充電にするかナイフスイッチを切ることで特性の異なるバッテリー間での自己放電を回避することで運用します。
負荷側での短絡遮断用にヒュージブルリンクを挿入しています。
後部荷物室は密閉空間ですので充電による水素発生は許容できません。
福島第一原発の二の舞にならないよう十二分に注意しなければなりません。
開放形のバッテリーは危険ですので密閉型のバッテリーを選択する必要があります。
後部荷物室 |
開閉器・ヒュージブルリンク・CT |
発電機インバータまわり 写真左の太い赤黒ケーブル |
購入から5年になる追加した補助バッテリーが気温の低い状態で機能しなくなりました。
ネットで探していたらヤフオクで格安のEB65バッテリーを見つけ
販売店の「一度利用してみて下さい。価格以上の価値は絶対にあります!」の売り言葉を信じて購入しました。メーカーはバングラディッシュのようです。
先に購入したGSユアサのEB65は開放型ですが今回のは密閉型なので密閉された荷室内に設置可能であり、
外形寸法も今まで使用していた SMF27MS-730 と同じなのでピッタリです。
端子部がもろに露出していますので100均で買ってきたケースをかぶせて短絡事故を防止しています。
「QA PASSED」と表示されているものの日本品質とは異なり片方のバッテリーに同梱されていたボルトの一本は寸法が短い上にナットとワッシャがありませんでした。(写真中央)
このくらいは我慢できるにしても肝心の性能や耐久性に疑問符がつきます。「高性能、長寿命タイプです。」に期待しましょう。
自宅駐車場ではバッテリーの劣化を防ぐために浮動充電(13.4V)状態を保ちます。
※バッテリーの管理に関しては諸説あり本当のところは判りませんが総じてバッテリーの放電が悪影響を及ぼすとのことと、
購入時期や型式の異なるバッテリーを4個並列にしていることから浮動充電状態にしています。
価格は 1個 \10,600(税込)+送料(\0) を 2個で 合計 \21,200 でした。
(販売店より直接購入 [キャシュ])
購入したバッテリー |
付属の端子用ボルト・ナット |
設置状況 |
2014/04に交換したバッテリー液の補充が必要なEB65がバッテリー液が半減してダウンしてしまいました。(反省)
ということで今回は定番のACDelcoのメンテナンスフリーバッテリーを選定しました。
設置スペースに余裕があったため納車時に使用されていたM27MFより1ランクアップのM31MFにしました。
価格は 1個 \13,071(税送料込) を 2個で 合計 \26,142 でした。(Amazon)
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M31MF |
開封時 12.69V |
定電圧電源 (12V 20A) |
\13,071(税送料込) (Amazon) 製品説明書 定電圧電源端子電圧は12.9Vに設定 (配線の電圧ドロップを考慮) |
バッテリー直後に細い銅線で代用していたヒュージブルリンクを市販のヒュージブルリンク(100A)に交換しました。
短絡などで大電流が流れた時に溶断して配線を保護します。