DIYでの自作サブバッテリーシステムの作り方(構成と注意点)

カーナビの電源をサブバッテリーに切り替えるための配線DIY
メインバッテリーとサブバッテリーのスイッチング

サンバーやNV350キャラバンへの自作サブバッテリーシステムの構築方法についてこれまで数本の記事に分けてレポートしていました。今回改めて基本的なシステムの構成方法と必要な材料を一つの記事としてまとめた上で、システムの拡張(カーナビ/カーAVをサブバッテリーからも動かせるようにする)についても紹介していきたいと思います。

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サブバッテリーシステムの自作(基本編)

サブバッテリーシステムの基本構成として、自動車のオルタネータ(発電機)で発電した電気を車本体のバッテリー充電だけでなく増設したバッテリー(サブバッテリー)にも充電できるようしたものとなります。サブバッテリーに充電された電気を使って家庭用100V電源などとして利用するのが一般的です。

基本構成

基本構成は 下の図のようになります。車両側にはオルタネータ(発電機)とメインバッテリー、その下流側にアイソレーター(走行充電器)とサブバッテリー本体、更に下流にインバーターを接続します。

サブバッテリーの接続概念図
接続概念図

アイソレーターはサブバッテリーへの充電を制御するとともに、サブバッテリー側での電力消費によりバッテリー電圧が低下した際にもメインバッテリー側の電圧を一定以上に保つ役割があります。これにより、万が一サブバッテリーで電気を使いすぎても車両側のエンジンがかからなくなるような事態が避けられます。これは車中泊などをする場合には大事なことですね。

インバーターはバッテリーの直流を家庭用のAC100V電源に変換する装置となります。

必要なモノ

アイソレーター、サブバッテリー本体、インバーター、電源取り出しコードをそろえればシステムを組むことができます。

アイソレーター(走行充電器)

ボクは現在、New Eraの走行充電器SBC-001Bを使用しています。メインバッテリーの低電圧保護機能の他、充電等のステータスを示すLEDが装備されています。今年で3年目となりますが、問題なく動作しています。

アイソレータ(SBC-001B)

コップの水に例えたアイソレータの役割はこんな感じ。アイソレーターはメインバッテリー側に貯まった水をオーバーフロー分だけサブバッテリー側に流すためのノズルのような役割です。

アイソレータ(走行充電器)の役割概念図
アイソレータの役割概念図

走行充電器でもう一つよさげなのが同じくNew Eraの走行充電器SBC-004です。こちらの機種はSBC-001Bの機能に加え昇圧回路(14.3V)が搭載されています。これでサブバッテリーをほぼフル充電にすることができます。一般的なサブバッテリーをフル充電するには14V以上の電圧が必要なのですが、SBC-001Bの場合は昇圧機能がないためボクの環境では70~80%までしか充電できていないようです。

最近、走行充電器をSBC-001BからSBC-004に交換しました。


サブバッテリー

現在、ACDelcoのマリン用ディープサイクルバッテリーM27MFを使っています。サブバッテリーとして用いる場合、通常の車のバッテリーよりもディープサイクルバッテリーと呼ばれるタイプが充放電の耐久性の面で望ましいようです。

インバーター

これはバッテリーから得られる直流電源を家庭用のAC100V電源に変換するものです。できれば正弦波インバーターと呼ばれるものがおススメです。正弦波でないものでは電子制御の機器などで正常に作動しない場合があります。ボクは大橋産業(BAL)の400Wタイプのものを使っています。

電源取り出しコード

最後にメインバッテリーからサブバッテリーシステムへの電源取り出し&アースコード類です。バッテリー直結となることから、安全のためにメインバッテリーターミナルの近くでヒューズを挟むようにしてください。エーモンから出ている40Aヒューズ付きの電源取り出しコードがおススメです。



バッテリーの+端子からの取り出しはこのような感じになります。

バッテリーの+端子
メインバッテリー+端子

自作する上での注意点

自作する上で注意しなければならないのは、バッテリーの+端子からの配線が何らかのミスなどで車体ボディ(アース)に接触すること。配線が直接触れると、大電流が流れて発熱・発火の恐れがあります。

従って、サブバッテリー用で新規に引いた配線ではそれぞれのバッテリーの+端子の直後にヒューズなど、万が一大電流が流れた場合にそれを遮断する措置をとることが大事になります。

どれぐらい電気が使えるのか?

この構成での蓄電容量は概算で12V×105Ah=1260Whとなります。電気毛布50Wであれば25時間、液晶テレビ100Wで12時間程度連続使用できる計算です。

ポータブル電源の上位機種で最近1000Wh級(10万円以上で販売されているものが多い)が出てきているので、それと比べても引けを取りません。費用も5万円でお釣りが来る程度なので車内の場所に余裕がある場合にはおススメといえます。

カーナビをサブバッテリーでも動かす(拡張編)

ここからは拡張編。ボクはスイッチ一つでカーナビの電源をサブバッテリー側に切り替えるシステムを構築しました。このシステムにより車のエンジンやアクセサリ電源をオフにした状態でもカーナビを通してテレビやビデオ、音楽を聴くことができます。構成図は以下の通りです。

カーナビの電源をサブバッテリーに切り替えるための配線
メインバッテリーとサブバッテリーのスイッチング

簡単にいうと、カーナビの常時電源(BAT+)とアクセサリ電源(ACC+)をサブバッテリー側から供給できるように切り替えスイッチを付けたものです。

その機構を詳しく図示すると以下のようになります。切替スイッチのON/OFFによりリレーが動作することでカーナビへの電源供給をサブバッテリー側に切り替えられます。

サブバッテリー切り替えスイッチの配線図
スイッチング部の詳細

必要なモノ

切替スイッチ、リレー(2個)、整流ダイオード、配線コード(2.0sq)、分岐用の接続端子を用意します。

切替スイッチ

車種ごとのサービスポートに装着できるスイッチを使うと、見た目もすっきりします。ボクのNV350キャラバンではこちらを使用しました。

リレー

車両側からの電源とサブバッテリー側からの電源を切り替えるためのリレーです。

整流ダイオード

サージ防止のためにリレーに噛ませます。

配線、分岐用の接続端子類

ギボシなど、配線を集約または分岐できる部品であれば何でも大丈夫です。


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まとめ

自作でサブバッテリーシステムを構築する場合の基本的な配線経路と必要な部品を紹介しました。このシステムを組むことで、移動するだけでサブバッテリーが充電されて車中泊などでは容量に余裕をもって電気毛布等を使うことができます。さらに、カーナビへの電源切替スイッチを付けることでエンジンオフでも映像や音声を楽しむことができ、快適性が向上しました。車中泊などをされる方にはおススメのカスタムだと思います。

ボクの環境ではこの構成で正常に動作していますが、あらゆる環境での動作を保証するものではありませんのでお試しになる方は自己責任でお願いいたします。

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