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一個の液晶デジタルパネルメーターで電流電圧計を作る。

液晶デジタルパネルメーター、秋月電子PM128を使った電流電圧計です。
・ 1個で電流、電圧計切替使用・
下図としました。
AVpm128.jpg
PM128の測定範囲は±200mVです。表示は3桁+1? 最上位桁が1固定で200mVになると1以外表示しない、安価なデジタルテスターと同じ表示方式となります。最大表示は1999で200mV以上は0表示という事になります。小数点は固定方式でいわゆる浮動小数点方式ではありません。今回の場合小数点は2桁目固定でよいという事になります。P2のショートピンをオンとします。充電放電のプラスマイナス区別はマイナス表示をオンとしておくと放電時のみマイナス表示されます。これで0.01A~19.99Aまでの表示が可能となります。

電圧については100分の1に分圧すると20Vの電圧測定が可能となります。分流抵抗は暗電流となるので高抵抗を使用しますが、PM128の入力インピーダンスは100MΩなのでその10分の1ていどでよいのですが抵抗値の入手性の問題から50KΩ台で組み合わせます。分圧比は49.5KΩ:0.5KΩで100分の1ですがこの様な値の抵抗値は入手できません。VRで調整可能としました。電流測定時にはR1,R2がシャント抵抗と並列になりますが10mΩに対して無視できる値なのでSW切替はしません。SWの接点接触抵抗は経年変化で増加する事も予想されますが、Pm128の入力インピーダンスは100MΩであり、問題は無いと思
います。ノイズにも強いのですがAB配線はツイストワイヤーとする方がベストと思われます。

199.9Aとする場合の変更点は図中に記載。

PM128の電源は共用負荷です。今回も絶縁型DCDCは使用せず、乾電池駆動です。
上図の様にミニチュアリレーをACC連動として9V電池の電源をオンオフすれば使用している時のみ表示できるようになります。また、直結SWを設置しておけば暗電流を見る事も出来ます。

メインバッテリと、サブバッテリ用に2個設置すればバッテリ状況をモニターすることが出来ます。LEDを2個、液晶デジタルパネルメーターを2個使用したものより大幅にコストダウン可能となります。

部品表 コネクタはピンソケット、ピンプラグで十分かと思います。
PM128
スライドSW 
Y14H1C12DS
電池ホルダー単3 6個用
電池ホック006P
端子4P
端子3P
・蛇の目基板
・適当なケース
・ジュラコンスペーサ4個
・ネジナット類など、 1000円以内で出来そうです。

シャント抵抗の作り方は20mΩを4個使った方法
VVFケーブルを使う方法 を参考にして下さい。

追記:
もっと簡単な方法は99KΩと1KΩが入手できれば無調整で良い。秋月電子通商の6分の1Wモールド抵抗は100個入りです。せっせと選別してみますと、ありました。20~30個に1個くらいの割合で99Kが出てきました。
これで99Kと1Kに置き換えられます。


| 車載電流電圧計の自作 | 20:54 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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走行充電コンソールボックスの手直し

読者からFETセパレータ充電基板の実装の為コンソールボックスに収容された画像を頂きました。綺麗に整理された配線をされていて、私の雑然とした配線を恥ずかしく思いました。

基板の実装は簡単なようで時間のかかる、面倒な作業です。A・Kさんに触発されようやくタコ足、空中配線を駆使したコンソールボックスを手直しに着手しました。
まずは配線図

Ctrl_box.jpg
各部をユニット化しました。
充電3路SW基板、【何時でもナビ】リレー3路SW基板、メーター中継接続基板です。いずれもユニバーサル基板です。メーター接続基板はオーバーヘッド電流電圧計のPWBを流用しました。

走行充電基板はⅠ型Ⅱ型Ⅲ型PIC版、FETセパレータACCFETSW付基板などが使用可能です。

ちょっとややこしいのはサブバッテリー電圧計の配線接続です。常時表示にすれば何も問題は無いのですが、静置時は無表示、ACCオン、充電時、出力オン時に点灯表示するようにしたいという要求を満足する為です。

これは単純にサブバッテリLED電圧計に直列にスイッチを入れるだけで簡潔な回路になります。

同じ様に液晶パネル電流計の電源も何らかの使用しているときには自動表示されるようにしました。これも手動SWですませば簡単です。配線図中央のユニットがそれですが、何らかの注文のついでにでもPWB化したいと考えています。

P1040594.jpg
黄色枠内が新たに作成したメーター接続基板、【何時でもナビ】リレー3路SW基板、充電3路SW基板です。

回路を簡素化、シンプル操作にしたコンソール回路図

Ctrl_box_simpl.jpg 
充電スイッチは運転席側のみ。【何時でもナビ】も運転席側のみの操作SWとする。表示は自動化しています。電流計の暗電流測定可能とするのはリレー接点と並列にスイッチを入れるだけで可能となります。多少メーター部分のみ混線状態ですが充分実用的と思います。

走行充電コンソールボックスの製作記事として独立させました。
充電3路スイッチ、【何時でもナビ】3路スイッチ接続基板無償配布しています。
お気軽にどうぞ。


| 車載電流電圧計の自作 | 10:05 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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秋月 小型2線式LEDデジタル電圧計(新商品)を3線式に改造

 新商品の小型2線式LEDデジタル電圧計は従来よりサイズが少し大きくなりました。AmazonElfin203と同サイズ。応答速度もelfin203よりはやくてチラつきも少ないと思います。320円と価格も手頃です。早速購入し3線式に改造しました。改造方法はふるた技工所(てっこうしょ)さんの以前の記事と全く同じです。ダイオードのサイズが大きいくらいで配置も同じです。
画像左上のチップSBDが取り外したものです。
P1040679-480.jpg 
車載用でもACCライン測定では2線式でよいのですがサブバッテリ電圧を測定する時などでは電源をACCとするとサブバッテリからの電流を消費することなく測定できます。さらに出力SW後にも電源を接続しておくと便利です。もちろんそれぞれに逆流防止ダイオードを経由して接続します。
P1040682-480.jpg
電源に12V。測定線は未接続
 P1040685-480.jpg 
測定線に接続で
なんでこれが必要かというと
サブバッテリ電圧を点灯表示したい場合。
普段は消灯でないと電気を消費する
ACCオンの時自動点灯したい又はサブバッテリ出力の時点灯表示したいという条件で使うには
信号線はサブバッテリから配線。
電源線はサブバッテリ出力スイッチから、ACCからダイオードを介して接続すると
自動点灯表示されます。 
3linevolt.jpg

注: 測定線にダイオードを入れてはいけません。順方向降下電圧による誤測定。ダイオードは1N2076Aなど。ダイード両方に小容量ヒューズを入れる事。

| 車載電流電圧計の自作 | 21:28 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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PM128の電圧電流計とその絶縁電源

 今回紹介する回路はエブリイDA64Wサブバッテリ、メインバッテリーの電流電圧計として運転席オーバヘッドに一時、使用していた回路ですが、問題があって(後記)現在は9Vの乾電池をミニチュアリレーでACC連動swとして使用しています。この記事はこちら

紹介する回路のdcdc絶縁電源と計測部は10A級PIC走行充電器で使用したプラス側シャント式電流計とその箇所の電圧をスイッチで切り替えて電圧、電流を表示させるものです。PM128は200mVなので電圧は20Vフルスケールにする為分圧します。電流計としても切替SWを付けます。SWONで電流計rとなります。校正はデジタルテスター200mVレンジ電圧計で簡易的に行えます。充分実用的です。そんなことしなくてもLED電圧計がヤフオクなどで安価に買えますが。この電流電圧計回路は10A級昇圧走行充電器PIC版で使用しています。
pm128_pw.jpg
コンバータの回路は100均のシガープラグ型USB充電器回路、部品を一旦ばらして植え替え使用です。既存インダクタの上に0.2mmポリウレタン線を100回巻きます。倍電圧整流としたのはこれ以上巻き数を増やせないからですが、多分150回くらい巻いてブリッジ整流すれば希望の電圧が得られると思います。

DCDC5V出力は安定化されていますが2次側整流後の電圧は入力電圧や負荷により変動します。11.5V時6.1V-14.5V時7.4Vでした。PM128は5V以上10Vの範囲であれば安定動作します。

入力側DCDCの電源はACCからとサブバッテリ出力SW後から逆流防止ダイオードで配線すると必要とする時に自動的に点灯表示します。ACCオフ、サブバッテリ不使用時は切れる便利な回路で待機電流はこれでゼロ、SW不要です。わずかですが10~20mA程度の消費電流が有ります。

電圧電流計の調整 適度な負荷を接続し
ボタンV/I changを押しながら、電流計の読みが標準電流計(10mΩに並列に接続した200mVテスタ電圧計で)と同じになる様に100ΩVRを調整する。電圧計の読みが標準電圧計と同じになる様に10kΩVRを調整する。なおテスタ電圧計では桁を1桁少なく読み替えること。

3mほどLANケーブルを流用したケーブルで延長したオーバヘッドでの動作はPM128の電源電圧は正常に出ていたのですが電流表示にバタツキが見られ、乾電池に戻しました。多分ノイズが計測ラインに乗ってしまった事によるものと思います。(確認はしていませんが) 延長使用する場合は計測ラインとVCCラインは分離するべきです。

この回路は10A級PIC走行充電器の予備機の操作、表示基板に使用しています。
pm128_pw01.jpg
本体基板から40センチのフラットケーブルで接続された操作、表示基板です。フラットケーブルに追加された橙色の配線はDCDC電源です。以前の555ic使用のトロイダルコアより少し小型に収まりました。
重複記事あり 

| 車載電流電圧計の自作 | 12:06 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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PM-128液晶パネルメーター照明にUSBスポットライト

 運転席オーバヘッドの電圧電流計。
P1000274_1024.jpg
夜でも見えるようにしました。画像はセリア100均USBフレキシブルスポットライトで照らしたものです。PM128内部バックライトも検討したり、のですが実はこんなものも作っていました。
P1000199_1024.jpg
12V仕様電流制限は3.3KΩで3mmアルミ線の先端にホットメルトで固めアセテートテープで包んだものです。とりあえず先にUSBスポットライトでテストです。

100均USBスポットライトの輝度はこの用途では充分すぎるくらいです。指向性が左右に広がら無い為左右メーター中央に当てないと片側が画像の様に暗くなります。スイッチも付いていますし、照らす角度も自在で自作LEDスポットライトの出番はなさそうです。USBスポットライトは同じく100均USB延長ケーブル、同じくシガープラグUSB充電器と300円掛かりました。100円均一といえどそれにシガープラグソケット2連増設用は450円。合計800円程。自作はLED20円2個+端切れ園芸用アルミ線と配線など100円掛かりません!

| 車載電流電圧計の自作 | 22:14 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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電圧計、電流計の点灯表示回路変更

  ヤフオクで発見した、3線式電圧計を活用し現用のサブバッテリーシステム表示を交換、取り付けました。

ついでに液晶パネルメーターの絶縁型電源も使いやすく回路変更です。

まずは回路の公開。 オーバヘッドモニター!denruukei_lan.jpg
電圧計は3線式。こんな名称で出品されていました。LED 4色 0-99.9V/3-30V 3線式
以前使っていた2線式と同一サイズでした。メーカーも同じと思われます。¥280-安っ!

メインバッテリは2線式オレンジ色のままです。サブバッテリは今回購入した白色を採用しました。LED、液晶共にACCオンで点灯表示します。ACCオフになると消灯します。以前の様な手動SW操作から開放されました。2線式は便利ですが別電源から取れる3線式は当たり前ですがこの様な使い方が出来ます。液晶パネルも点灯表示も自動化しました。(後述)

次に走行充電システムのコンソール部です。
Ctrl_box_pic.jpg
だんだん回路が複雑になるのは本意ではなく、後日のトラブル時点検が面倒ですので、オーバヘッドモニターと同様放置していた点灯表示の改善がようやく完了しました。オーバヘッドモニター同様充電開始で、電圧、電流計が点灯表示します。ACCオフで消灯します。充電オフでも点灯表示は継続しますがその際の変化が良く解ります。

今回の目玉は、液晶パネルメーターの電流計の絶縁電源です。一時555タイマICを利用した絶縁電源やNJM2360Aを使用したものを使っていましたが動作不安定などで単純な9V乾電池(UM3*6個)に戻っていました。メーターは2個使いますが本来はそれぞれ独立電源を用意しなければなりませんが、この回路では1個の乾電池共用で不具合はありません。

さて、1個当たり液晶パネルは2mAの消費電流で乾電池の連続使用でも数ヶ月。結構長持ちしますが、今回jACCオン時のみ点灯表示される様、小型リレーを追加し自動オンオフとしました。リレ--Y14H-1C-12DS の消費電流は8mAです。何故絶縁型DCDCを使用しないか? リレーの方がコストが安い。DCDCはノイズで誤動作やオーディオノイズの可能性。実質効率は意外と悪い。単3アルカリ電池はPM128 2個でも2mA.。多分忘れるほど寿命が長い筈です。
これで気分的にもすっきり!
jitaizu_pic00.jpg

ついでにコンソールの実体配線図です。コンソール配線については昇圧充電器基板はⅠ型~Ⅲ型、PIC版いずれもACCオンで運転席メーター同様に点灯表示します。キャンピング時(車中泊時)にはサブバッテリーSWオンにしますが同時にメイン電圧計以外点灯表示します。
関連ホームページ昇圧方式サブバッテリー走行充電システム PIC版
           サブバッテリー用シャント式デジタル電流計の自作 
 






| 車載電流電圧計の自作 | 20:15 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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PM128の絶縁DCDC電源としてUSB充電器を改造する

 
LCDデジタルパネルメータ PM128 用の7.5V絶縁型電源を作りました。 エブリイDA64Wのシャント式電流計はいまだ、単6個の乾電池が電源です。運転席側とコントローラー2個必要です。松山の零さんからのアイデア頂きました。10A級走行充電器PIC版にも使う予定です。

100均のACCシガープラグ型USB充電器の改造しました。USB充電器は携帯電話など5V出力の電源、充電器として使われます。ダイソーで良く見かけるピンク色(緑も)のOUTPUT5V1000mAと書かれています。
ダイソーUSB充電器 PM128絶縁電源7.4V追加改造
このままでは12V側と出力5Vとの間はGND共通となり、PM128デジタルパネルメーターには使用できません。PM128はDC9Vの計測側と絶縁されていなければなりません。
PM128自作絶縁電源回路
そこでコンバーターのコイルに2次側巻線を外側に巻いてカットアンドトライで、決定しました。古い24VDCファンの0.2mmポリウレタン線を解き流用、80ターン巻き付けて倍電圧整流です。PM128に掛かる電圧は7.5Vとなりました。PM128は5V位まで動作耐性があります。全電流値は6.85mAパイロットランプのLEDを外せばさらに1、2mA減らすことは出来ますが充分な低消費電流です。 5点の倍電圧整流部を追加基板に.jpg

ダイソーUSB充電器PM128絶縁電源7.5Vを追加改造実験風景
12Vを接続5Vと7.5Vを出力PM128の電源として接続、テスト中の画像です。1KΩ負荷では電圧は2V台まで低下しますがPM128を負荷としての電流値は1mA以下です。7.4Vとなりました。実力1mA?こんないい加減でも結果オーライです。インダクタコアは棒状?でトロイダルコアと違って2次巻き線を追加しやすいです。 なお2次コイル側は安定化されません。12.0Vで6.8V~14.5V8.5Vと変化しますが、PM128の精度などに悪影響は確認できませんでした。タイマーIC応用の絶縁電源より出力変動は少ないです。

不要な部品は撤去。改造部品を無理にでも本体内部に入れると、USB 5Vも共用出来そのまま1000mA?までの携帯充電器としても使えるので一石二鳥です。なお何故か5Vに50mAくらいの負荷を接続すると7.5Vが8V強に上昇します。念の為4.7Kの擬似負荷を5V側に入れています。1mA程度消費電流が増えます。

秋月で推奨の5V1Wの絶縁電源は350円ですが、入力は5Vです。12V入力の製品の扱いはありませんので自作するしかありません。

注1: 後日運転席設置のシャント式電流計に使用していましたが1個だけなら問題が無く、机上動作は問題なかったのですがメインバッテリ、サブバッテリの2個を共用した場合表示にドリフト、大きくバタツキが発生しました。ノイズなどの誤動作か、2個共用に依る問題なのか原因を特定できませんでした。2個分で電圧が6V程度になったのがいけないかもしれません。
2個分作るのは面倒だし、ノイズも増加する可能性もあり、結局単3乾電池6個9Vの元どうりに戻しました。SWを付け必要時のみSWオンする使い方としました。
注2: 肝心な事を忘れていました。出力電圧の調整はコンバータ側のRで調整できます。なので倍電圧整流よりブリッジ整流に改めるべきです。出力の安定性は遥かに向上するはずです。2015/12/07

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サブバッテリー用デジタル電流計

 車両バッテリのシャント抵抗は電気的、物理的にもしっかりした構造でなければなりません。200Aもの大電流に耐えるには専用に作られた物が必要となってきます。

従って結構高価になります。私はHPで紹介したVVF2.0電線の線路抵抗を利用したシャント抵抗でデジタル電流計を自作しエブリイDA64Wに車載しています。

サブバッテリーで105AHクラスでも20Aまで表示出来れば良いという事に限定すればさらに簡単に自作できます。

シャント抵抗は電流制限回路などでプリント基板でも良く使用される超小型のチップ抵抗でも充分実用になるものが簡単に作成可能です。
10A級昇圧DCDCコンバーターなどで使用しています。 
anmeter.jpg  

このシャント抵抗は±1%の精密なものです。
秋月精密級10mΩ1W。4個を直並列します。2Wとなります。 20mΩ1Wの物は±5%精度。これでよければ2個並列します。W数は2W。20Aでは4Wになりますので許容電力オーバーですが20A常時流すわけではなく充電時10A程度であれば1Wの損失で許容内、1個だけでよい。シャント抵抗の挿入点はハイサイド、ローサイドどちらでも良いがバッテリマイナス側に挿入するローサイドが最適。
P1180055_20140317.jpg 
このチップ抵抗は自動半田用なので手作業の半田付はちょっと工夫が必要です。ユニバーサル基板の端切れに半田付け作成します。スズメッキ線を丸めてランドを作ります。上図の様に2mm銅線で高さを揃えます。
P1180056_20140317.jpg 
チップ部品を半田付けするときは放すとくわえるタイプのピンセットが便利です。短時間に半田はたっぷり。放熱も兼ねて。 
P118005800_20140317.jpg
 精密級シャント抵抗?自作出来ました。20A以内であれば常時装着し、電流監視に使用できます。強いてシャント抵抗式に言えば20A200mV。両端を収縮チューブで保護(抵抗部は空けて放熱放熱)し、完成。

実験的にはデジタルテスターの電圧計で両端電圧を測定し、数字を読みかえればよいので大変重宝します。たとえば10A流すと両端電圧はE=IR 10A×0.01Ω=100mVとなりますので10.0Aと読み替えます。

電流計は
秋月電子のPM128が安価で常用しています。メータ電源はUM-3を6個電池ホルダーに収容し、スイッチも取り付けます。後日車載常設用にはACCに連動するミニチュアリレーで自動切換え可能としています。絶縁型DCDC電源を使用するのが常識的ですがこの方が安価で電池も数年持つはずです。参考記事

1Wチップ抵抗でも20A以内であれば実用になります。精度±1%以内。この方法でDCDCコンバーターなどの評価測定まで可能です。

チップ抵抗を流用したバッテリシャント式電流計のWeb上の記事が見当たりませんでしたので掲載しました。

大電力用でも簡単自作
VVF電線を使用した大容量シャント式デジタル電流計の作り方はHPに掲載。

| 車載電流電圧計の自作 | 13:03 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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運転席用AVパネルメーター(電流電圧計)

  AVpanel01.jpg 
 AVパネルメーター。サブ、メインバッテリーのデジタル電圧、電流計を更新しました。指示値は入力オープンのフリーランの表示。

更新内容は取付位置変更とその為の収容形状変更です。 上下でサブ、メインでしたが今回は左右でメイン、サブとしました。

ダッシュボード上の右隅に設置していましたが、ハンドル操作の邪魔になる事があり、カメラスタンドとの競合もあるので取付位置をサンバイザーの手前に変更しました。オーバーヘッドパネルメーターです。というとかっこいいのですがインシュロックで簡単に縛り、ぶら下げるだけです。

今日は以前のものを一旦ばらして画像の様にペラペラの(1mm)樹脂ボードに取付けました。加工はカッターナイフだけ。固定はホットメルト。今回はメーター電源SWを設けました。LCDパネルメーターは2個分で2mA強、LED電圧計は20~30mA消費します。

PM128電源配線で2個共用は避けるよう注意書きがありますが、今回の使用方法については問題はなさそうですので2個分並列供給しています。電源は単3アルカリ6個です。

回路は以前とSW配線以外同じです。

denruukei_lan-rev01.jpg 
 
取付位置はサンバイザー下端にステンレスパイプを介してインシュロックで。

AVpanel031.jpg
右側サブ、左側メイン。エンジン停止中ACC位置ナビ起動中。
詳細な作り方などはHPに掲載しています。

| 車載電流電圧計の自作 | 21:42 | comments:4 | trackbacks:0 | TOP↑

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デジタル電圧計と電流計をダッシュボードに設置

充電制御や昇圧充電の様子を確認したい技術的な興味から設置しました。 自作【何時でもシリーズ】の動作チェックなどにも無くてはならない物。
wak02.jpg
エンジン起動1分後くらいです。メインバッテリー14.5V 3.2Aで充電しています。
wak01.jpg
2×4の木っ端で作りました。黒つや消し塗料を塗っています。本来はラワン材が削りやすいです。ノミで削り木工ヤスリなどで仕上げました。取り付けはこれも自作のカメラスタンドベースにマジックテープでの取り外し可能な接着。

電圧計はヒューズボックスのACCヒューズから取り出し。電球色LED電源共用タイプです。

電流計は電線線路抵抗を使用した自作シャント抵抗と200mVのLCDデジタルパネルメーターです。

とりあえずはメインバッテリー用。サブバッテリー用はこれがうまくいったら同じ様に作る。

詳細を記載すると長くなるのでやめます。
以前の記事より
ヒューズボックスのACC位置右下です。
超安価に作るシャント式デジタル電流計を運転席まで持って来たものです。
 
配線、コネクタ類、引き回しに付いてはLCDの電源は9V 006P電池ホック脱着、バッテリへシャント抵抗へはLANケーブルの中身1ペア使用。PC用3Pコネクタ使用。配線経路。電圧計はヒューズボックスへ引き込み、シャント抵抗は足元右内装パネル裏、足元乗降口パネル裏、センターピラー下部裏を引き回し、後方カーペット上、フルフラット構造物経由バッテリへ。4m必要です。
 
電圧計と電流計は大きさも違うし、明るさも別物です。アンバランスですが、充分な精度を持ち見苦しいほどの物でもなく不要なら何時でも脱着可能です。
 
統一するなら、赤LEDのPM-129Eを2個が良いかも。

| 車載電流電圧計の自作 | 21:11 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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走行中バッテリーの充放電と電圧変化 エブリィDA64W

行中の電圧、アンメーターの動画です。
実は大半の方々が採用されているリレー方式やアイソレータによる逆流防止回路でのサブバッテリー充電の常識とされている走行充電方式の大きな欠点が隠されているのではないかと思います。

こんな事は専門家は当たり前で知り得ていると思われるのに並列充電方式の重大な?欠点を何故、周知されていないのでしょうか?

ECMによるジェネレーター制御の様子を単純に電圧、電流モニターしたものです。3分くらいまでは変化がありません。

エブリィワゴンDA64Wは【充電制御対象車】ではないということですが、実際には様々な場面でECM(エンジンコントールモジュール)によるジェネレーター制御を行っているようです。ジェネレーターカットを行う条件や禁止条件もあります。

たとえば信号停止し、スタート加速時には基本的にカットが行われますが、禁止条件で電装重負荷(ライト点灯時?)とあります。しかし、バッテリの状態が満充電状態と、相当放電しているものとでは違いがあるような気もします。

ジェネレーター制御の技術的な事がわからないので理解に苦しむ場面もあります。

エンジンスタート直後とある時間走行後とでは加速時のカットの有無に違いがあるような気がします。スタート直後は重負荷で充電する必要があって、カットしないとも考えられます。しかしこのテストの前日に充電器による満充電しておいたのですが。 
 
カット時には10A以上ものマイナス(放電)が記録されています。一律ではなく容量に余裕がある時だけの制御とも考えられますが。

この動画は本日買い物に出たときの走行状態をビデオ記録したものです。15分程度の距離で帰りの記録です。ナレーション無し、字幕注釈だけで解りにくいですが。結構頻繁にカットが行われています。動きの無い部分は省略し11分の動画としています。

以上のモニター結果から昇圧充電方式を考えてみると

  エブリィDA64WのECM(エンジンコントロールモジュール)による充電制御で加速時などにジェネレータカットされます。しかし、電装の重負荷の時はカットされません。当然昇圧充電も電装負荷のひとつでしかありませんのでカットされないと考えられます。ある程度充電されると、加速時カットされ、メインバッテリ-からエンジン点火装置などに消費されます(放電)。
昇圧充電のサブの接続はセンサーを必ず通す必要があります。昇圧充電方式のサブバッテリーはジェネレーターカット時であっても充電は継続出来るのです。
 
サブバッテリーの充電初期の10A程度の電流はライトなどの電装負荷と同様にECMで処理されますのでなんら問題はないと考えられます。充電初期以外は車両に対しての負荷は数A程度の軽微なものです。HIDなどの電装品より、メインバッテリーの負荷としては軽いものと言えます。

従来の並列充電では最近の大半の車では充電されないことが理解できると思います。

充電カット時はバッテリーが点火装置などを支えているのです。その間エンジン負荷が軽くなり燃費が改善されるのです。

私もこの画像を見るまでは単純リレー方式で並列でもだめとはいえないと思っていましたが、充電カット時の逆流対策が必要である事がわかりました。この対策にはSダイオードをいれる、カット時サブの充電をリレーで切り離すなどですが、昇圧方式に移行した考え方は間違いではないと確信しました。

翌日サブバッテリの充電状況も合わせてモニターし、映像録画しました。

| 車載電流電圧計の自作 | 21:04 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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バッテリデジタルアンメーター設置

この形です。→(電流計部分は一時的でした。元に戻しました) 
P1140838.jpg
内蔵していたサブバッテリ電流計を外へ、新たにメインバッテリ電流計と並べて【サブバッテリー昇圧型走行充電システムコントローラー】の上部に設置しました。ネジ2本で取り外せます。

デザイン的には微妙にアンバランス。

画像はエンジン停止時。サブバッテリ出力SWONで12.8V電圧表示。サブバッテリーから0.03A流れ出しています。LED電圧計とナポレックス電圧計の消費電流です。

静止時から電流計の変化をビデオに撮ってみました。キーを差込、ACC、セルモータ回転中、始動直後アイドリング、数秒経過後ジェネレーター発電開始、エンジン回転2000回転まで上げる一連の流れがよくわかります。

キーを差込、ACC→-7A、イグニッションオン→8A、セルモータ回転中-80A~-90、始動直後アイドリング0~1A、数秒経過後ジェネレーター発電開始12A、エンジン回転2000回転まで上げる殆ど変わらず、アイドリング継続によって徐々に充電電流は低下2分後で1.5A。エンジンオフ後もすぐ0Aにはならず数A~30秒後程度で0Aになります。パワーウィンドーの遅延タイマーリレーなどが動作している為です。
エンジン起動後アイドリングが安定するまでの数秒間はジェネレータ負荷を軽くして発電量は殆どゼロです。ECM制御されているのがよくわかります。回転を上げても充電量は変わらないのも確認出来ます。

バッテリメーカーのいう頻繁に充放電を繰り返すと云う様なことは無く少量の充電量になってもマイナスに触れるような事は殆どありませんでした。エブリィワゴンはシビアにコントロールされた超燃費重視の充電制御車ではないということかも知れません。
以下訂正:セル起動して10分走行後から信号停止加速時には-11Aが15秒前後続き、一転充電に映ると+17Aを確認しました。市内走行時はこの状況、場面は結構連続します。
下記ビデオは時系列で変化がわかります。走行はありません。YouTubeにアップしました。途中セルモーターの音エンジン回転の音を聞きながら一時停止しながら確認してください。ナレーションは無し。

左右の電流計の桁が違うのは見づらい。どちらかに統一すべきですが悩ましいところだ。
サブバッテリー昇圧型走行充電システムも一部更新しました。
追記: 電流計の配置を元に戻しました。コントロールパネルにはサブの電流計。

運転席にメイン、サブの電流電圧計を延長配置しました。

| 車載電流電圧計の自作 | 22:01 | comments:0 | trackbacks:0 | TOP↑

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10mΩ 20A 200mV用シャント抵抗を作る

 いろいろ遊ぶ事に事欠きません。

サブバッテリー電流計はすでに昇圧型走行充電システムのコントローラーに内蔵しています。

先日メインバッテリー用に一桁大きいものを別置き型で作りました。やはりバッテリのアース側にシャント抵抗をぶら下げた物が正統です。

なのでサブバッテリ用も同じくメーター部と外付けシャント抵抗も接続箇所変更、移動することとしました。

先日【50mV 50A】のシャント抵抗が在庫切れだったのが入荷した様で勢いでポチ!って、してしまいました。使わないのに無駄遣いです。

入手したもののこれを使わないで先日と同じVVF電線でシャント抵抗の自作をして比較してみようと思い立ち実験です。画像は双方を直列に接続し、同じ様に200mVテスターで端子電圧測定しています。

電線だけで先にテスター20A電流計で校正したものをそのままと比較しましが、画像の通り、ほぼ同値でした。ただし、作ったものは10mΩで【50mV 50A】は1mΩなので桁を読み替えた数字です。
丸めたものが電線シャント抵抗
画像の接続点までの長さは880mm折り返しですから1760mmです。これを使って配線のやり直し!

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メインバッテリ専用デジタルアンメーターを作った

昭和40年マツダキャロルという360ccの軽に乗っていました。初めての中古マイカーです。少しばかり電気に興味があり、トランジスタを使ったエンジンタコメーターを自作したりしていました。電子点火装置も付けたり、それでイグニッションコイル焼いたり。 アンメーターを取付たかったのですがあきらめた記憶がよみがえります。

今回は秋月のPM-128という液晶パネルメーター700円の200mv電圧計を購入し製作に取り掛かります。電圧計で電流を計るにはバッテリに直列に挿入した抵抗器の電圧降下を計ればよいわけです。0.001Ωの微小抵抗でオームの法則からたとえば5A流れると5mVとなります。これを5Aと読み替えます。小数点の設定を小数点以下1桁とすると5.0Aとなります。

一般的にはこの抵抗をシャント抵抗という特殊な名称で呼ばれます。電子部品としてこの場合50A 50mVとか100A100mVシャント抵抗などという名称で販売されています。テスターで有名な日置電機などで作られていますが高価なものです。0.5%精度とかの測定器用なので高価になるのは当然でしょうが。一般的な部品店でも在庫はまず、無い。

今回は測定器を作るわけではありません。アナログアンメーターよりは精度がよければ充分です。シャント抵抗は自作しました。計算上およその抵抗値が求められます。 2mmのVVFで182mmです。実際に校正すると2ミリのVA電線を2本345mmとなりました。 
シャント抵抗器として自作したものがこれ。常時40Aくらいは流せます。セルモーターはピーク100A?短時間なので心配してはいない。 
自作シャント抵抗0.001Ω
両端に丸端子を圧着、半田付け、10分もあれば出来上がりです。
12.3Aと表示しています
案外と正確です。実は電線シャント抵抗はピンチヒッターのつもりでしたが、これで充分です!エンジン停止、ライト点灯で-12.3Aと表示しました。セルモーター以外では最大の電流値?。セルモーターを回すと80~90A位まで流れました。
追記:後日走行時ジェネレータカットの加速時に-20A以上を確認しました。セルモーターでは-160Aもありました。
こんなのが1000円もあれば出来てしまいます。
詳細な作り方などはHPで

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20Aデジタル電流計を1000円で自作

 サブバッテリ充電、放電電流を計るのに最大20A程度でよいのですが適当なものを探していました。

1000円デジタルマルチテスターをまんま組込む。10Aレンジを使う。
これは、却下
市販の電流電圧計を使う →高額で却下
シャント抵抗を使用したデジタル電流計を自作する
デジタルパネルメーター200mv電圧計(PM128)で性能、コスト共申し分のないので自作する。

必要なシャント抵抗は20A 200mV抵抗値は0.01Ω(10mΩ)になります。0.1Ωを10
個並列に繋げば0.01オームになります。ネットで探せば入手可能です。ワット数は1W以上でOK。 5%くらいの誤差はあると思われますが用途t的に充分。
amet.png配線図にするとこうなる。
放電時はマイナス表示
マイナス端子側にシャント抵抗を入れる
抵抗の両端電圧を測るのだ。
シャント抵抗10mΩを入手する必要な大きさW数は20Aまでなら1W程度でも良いが
200Aともなると専用の大型を選ぶ。
PM128の電源は9V乾電池で十分。
01oum.jpg0.01Ωを10個繋げば200Aが測定できるものが自作できる。必要W数は40W。0.1Ωを100本で出来ない事は無いが、電線で作成すれば最も安価。

 本来はバッテリのマイナス側に挿入するのが正規な方法。低容量のサブバッテリなら筐体内でも。
ammeter.jpg小数点2桁、極性自動表示に設定しました。画像の表示は設定出力14.7V 2.71Aで充電中。

メーターの電源は9Vの独立電源が必要なのでとりあえず、006P乾電池を電池ホックで接続。消費電流が1mA程度。1月くらいしか持たないので単3電池6個に後日交換予定。
20A電流計の 合計1020円也 出来上がり!
文字が大きくて見やすい。価格比文句など言えない。10mA単位で消費電流が測定できる。
電圧計は視認性も良い安価な
LEDデジタル電圧計にしました。消費電流が20mA程度。

もっと小型で安価なシャント抵抗を自作しました。
PM128を1個だけで電流、電圧切替使用可能としました。
サブ、メインの電流電圧計4個の接続用プリント基板を作りました。領布可能です。
SLエブリイホームメイドキャンパーに最終的に搭載している電流電圧表示システム。

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