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  エブリイ電装集中制御ボックス の製作  2022/04/29 リニューアル版
サブバッテリーシステム制御装置
エブリーホームメイドキャンパーの車両電装の全てをコントロール、
 目視できる制御パネルです。


 2016年に作った前回のコントロールボックスは特に不具合があるわけでもなかったのですが。オーバーヘッドAVメーターリニューアルのついでに作り直しました。左側は新作の自作ポータブル電源 オーバーヘッド電流電圧計(AVパネルメーター)はこちら

 以前は自作走行充電器まで内蔵していましたが、リン酸鉄リチュームイオンバッテリのサブバッテリに交換時バッテリ近くにボード実装にしました。後は走行充電3路スイッチと接続基板、何時でもナビ3路スイッチと接続基板、電圧計電流計メーター類の接続基板を移設しました。
移設先は1昨年北海道行き前に作っていたサブメイン自動切替器MS-PSW収容パネル内です。上の画像右側です。

下の画像がパネル内部画像です。コントロールパネル内は上部はね上げ式として、作業性、点検補修などが楽に出来る様に作りました。相当ごちゃごちゃしていますが、3路スイッチ切替機能や接続ユニットは基板化して簡単実装したつもりです。
走行充電器基板はサブバッテリ近くに移したのは配線長が短くなり配線ロスを考慮した為です。最大30A程度を扱うため昇圧充電であっても5SQ以上の配線が必要になります。
但し、MS-PSWにもサブ&メイン入出力配線の電流容量を考慮しなければなりませんが最大10A程度であり、3.5SQ配線で留めています。配線材料はシリコンケーブルでほぼ統一しました。柔らかいので取り回しが楽です。
右下部にMS-PSWが見えます。MS-PSWのLED動作モード表示、SWは26AWGシリコンケーブル、充電3路SWは16φオルタネート型、PM128の強制オンSWは12φオルタネートSW、MS-PSWのロードオンオフSWは16φモメンタリSWを使用しています。
換気扇など軽負荷機器は小型トグルSW。

難易度4:
★★★★ 20161016〜
電装操作ユニット内部
 収容場所。エブリイは後部左右壁面ユーティリティボックスがあり、100ミリ程の奥行きがあります。この部分に収容していますので出っ張りはありません。左の物は自作リン酸鉄リチュームイオンバッテリ使用のポータブル電源で奥行70mmなのでピッタリ収納場所になります。コントロールボックス部としては右側のはね上げ式パネルとその内部です。エブリイ内装パネルに直接タッピングビスにて3mmベニヤ板を取付、これに基板、端子台、アースバーなどを取付実装しました。
走行充電器はバッテリ近辺に置いた別のボードとしました。
パネルはベニヤ板+1mmプラパネルです。ドアを閉める固定は100均のマグネットでパチ!と固定できます。点検の為はね上げたときの固定はクリップ止め。右下のシガーソケットは5A程度の冷蔵庫専用でMS-PSWで走行、キーオフ時の自動切替としています。
ポータブル電源のサイズは162*240 取っ手を含めた高さは280mm
コントロールパネル部のサイズは260*250*最大奥行きは100mm蝶番部は70mm。
パネル加工は定規とカッターナイフのみ。
全面パネル加工、配線は机上で出来るものは机上で作っておく事。配線のバッテリ接続はマイナス配線を最後にする事。

 
 配線は画像からあまり参考にはなりませんが
ローコストのピンヘッダー、ピンソケットは抜け止めがありません。配線をまとめてインシュロックや園芸用ワイヤ入りビニール紐で抜け止め固定して下さい。パネル跳ね上げ時、余裕が有り曲げストレスが掛からない様に。

端子台、アースバーを適所に配置して下さい。丸端子にはスリーブを入れるなど絶縁保護して下さい。
キャンピングカー電装操作ユニット説明
操作パネル内部
 右側が現在のAV操作パネル 下側はブルーバックライト付のマイナス表示可能な200mVデジタルパネルメーターです。
 左側はキャンプ用自作ポータブル電源 中央が操作、表示パネルです。右側はTC10C*2のLCD表示操作リモコンです。
2022年5月6日 電流計をブルーバックライトLCDパネルメーターに変更しました。メーター電源は5Vモバイルバッテリ。詳細は下図です。市販のUSB3.0チャージポートを追加。
コンソールボックス全回路図 収容したものを簡単に説明します。
  • 左枠部分は電圧、電流表示パネル内にその接続基板、充電3路SW、【何時でもナビ】3路SW、バッテリ切替器MS-PSW、その他入出力スイッチ類を収容しています。それぞれモジュール化しています。
  • 青枠部分はサブバッテリの近くに走行充電基盤TC20Cを収容したボードです。
  • パネルメーターは無駄な消費電流を抑える為、低消費電流のLCDパネルを使用します。
    メーター電源はそれぞれ独立した絶縁電源が必要です。注;下記別途説明有り
    電流計用パネルメーターは秋月電子PM128からYB5135Dに変更しました。大型化され視認性が良くなりました。 
  • 電圧計についてはLEDをLCDに変更した為0.7mAと消費電流が微少なので常時表示可能としました。メーターモジュールにオンオフSWがあります。
  • 運転席でも充電SW,【何時でもナビ】の操作可能とするための3路SWの設置、各接続部はモジュール基板化しました。
    下記別途説明有。
  • 各種モードでの自動点灯表示、
  • 多機能バッテリー切替器MS-PSWはおすすめ装備です。
以下は接続基板の説明
MS-PSW起動スイッチは埋込型16mmメタルタイプに変更、操作パネルに設置(SW1)がありますが、無線リモコンも併用追加し、運転席からも操作可能としています。モメンタリーモードの長押しでMS-PSWは起動します。上記配線図には記載していません。
 無線リモコンはSW1に並列接続です。受信ユニットの待機電流は5mA程度。
 リモコン送信機は2CHでAchに【何時でもパワーウィンドウ】、BchにMSPSWとしました。
電圧計 今回採用した電圧計はLCDバックライト付。 電圧、温度残量表示 Alixpresで購入したもの 出力SWオンで電流電圧表示。バックライト付消費電流が0.7mA程度でオフSWではほぼゼロになります。残量計、温度計も付いている。設定はバッテリ鉛、リン酸鉄リチュームイオンバッテリなど選べる。
 電流電圧計集中接続基板 リニューアル最新版・オーバヘッドコンソール共用

RJ45コネクタはオーバヘッドなど2箇所以上に表示が必要な場合設置します。サブ、メインのシャント抵抗両端検出電圧とサブバッテリ検出電圧を伝送します。

モバイルバッテリー低電流オフキャンセラーも作りました。→ブログ記事へ
注:キャンセラ基板の動作はオンオフSW基板内に設置しています。オンのままで放置すると負荷はオフになっても僅かな電流を消費します。長期間使用しない時はキャンセラSWオフ(又はケーブルを抜く)としてください。
この操作が面倒な場合はブリーダー抵抗を入れる方がバッテリの消費は早くなりますがSWきり忘れ勝手に消費されるという事はありません。
72*25
 同上接続図
パネルメータ電源は5V。モバイルバッテリを使用します。低電流オフ動作キャンセラー基板を使用します。それぞれ独立電源として2組使用します。(9〜12Vも可)
電源コードはアンドロイド系スマホ充電用TypeAオス-TypeCオスを使用します。
図はコンソール用でLANコネクタがありませんが変更基板では共用出来る様にLANコネクタがいずれにも載っています。注;タイプCコネクタの金属部はGNDに落とさず浮かす状態でなければ絶縁電源にならない。
ACCは基板毎前接続が必要ですがサブバッテリ電圧検出、サブとメインのシャント抵抗への接続はコンソール側で行えるようLANケーブルで配線します。
キーオフ時放電電流もチェック出来る様強制オンスイッチ端子も設けました。ACC連動表示です。
配線は細いシリコンケーブルが柔らかく取り回しが楽。
半田付け保護は1.5mm収縮チューブを使用します。
動作確認したらホットメルトで固定。
5Vモバイルバッテリーをメーター電源とします。
 200mVデジタルパネルメーターの電源は12v同一電源からDCDC絶縁電源を使用し生成しますが無視できない待機電流を消費します。なので安価な使い回しが効く5Vモバイルバッテリーを使用します。
注意点
として5Vモバイルバッテリーは低電流60mA〜0.1A以下では電源が入らない又は自動的に数秒から数十秒後にオフになる機能があります。
その対策として下記の様な低電流オフキャンセラーを作成しました。 

電動自転車の廃棄バッテリからリサイクルした自作モバイルバッテリーです。たくさん作り様々な用途に使っています。
21700タイプで1個当たり3700mAH程度です。電池ホルダー、3.7V→5VDCDCコンバータで自作したもの。モジュールはTypeCの充電入力とTypeA出力を備えています。バッテリ残量も4個のLED青でいい感じです。
上記のパネルメーター配線基板との接続は100均でも売られているTypeA-TypeCケーブルを使用します。
59*20 モバイルバッテリ低電流オフキャンセラー
ブリーダ抵抗は無効電流を消費しますのでバッテリの持ちが悪くなります。自動オフのタイミングにパルス電流を消費させ低電流オフ機能をキャンセルさせる基板を作りました。 入出力コネクタはUSB Aタイプオスメスです。モバイルバッテリ側に取り付けます。2個のモバイルバッテリーにそれぞれ必要となります。


200mVデジタルパネルメーター信号を通過できるタイプ
46*14
上記はケーブル不要ですが、かさばりますので、ピンヘッダー、ピンソケットタイプとしました。小型化出来コストダウンも図れます。2個のモバイルバッテリーにそれぞれ必要となります。挿入場所はパネルメータ接続基板の4列メーター電源配線に途中挿入します。信号線も入れて4芯接続です。4列のピンソケット接続ケーブルを作り、メータ裏にコンパクトに収まります
収縮チューブに入れて他とショートしない様に絶縁処理します。
キャンセラー基板テスト中
LCDデジタルパネルメータコネクタに挿入しています。PM128も同様です。延長ケーブルを作成しました。右側基板はパネルメーター配線基板。
リニューアルしたオーバヘッドAVパネルメーターオーバヘッドパネルメーターの記事
バックライト付でも消費電流10mA程度です。PM128より一回り大きく視認性は良くなった。電流計は199.9Aまで表示で左右統一。シャント式電流計です。
走行中チラ見でもバッテリ状況がモニター出来ます。電圧計はLED式の物を継続使用しています。新接続基板は両方対応出来ます。
オーバヘッドの電圧電流計 夜間、ライト点灯、暖房FAN弱でサブバッテリLIFePo4 50AHへTC10Cツインにて走行充電中です。定電流充電領域である事が解ります。サブバッテリは14.0Vで満充電14.4V迄あと少しです。
左側のメインバッテリの状態は-2.7A 12.8Vと表示されています。信号待ちアイドリング中。少し回転アップするとメインバッテリーは+となります。
この状況からエブリイでは20A設定でオルタネータ能力一杯である事が解ります。夜間でも運転中この様にバッテリ等の状況が手に取る様に解ります。
何時でもナビ3路スイッチ接続基板
【何時でもナビ】小型20Aリレー付の3路SW基板。ヒューズ、リレーは基板に配置
SWは3PトグルSW プッシュ型オルタネートSWでも良い
中空配線などで点検や回路を追うことが困難になる事を避けるため接続基板を作りました。
完成基板、生基板無償提供あります。
左は充電3路SWユニット ACCを信号として連動
コントロールBOX内電流計、電圧計接続基板ユニット(旧型
ピンヘッダー、ピンソケットでLED超小型電圧計、液晶表示電圧計(シャント式電流計)LED類、小容量配線に使用します。 PCB領布あります
 サブバッテリー充電3路SW。無くても良いものですが、車中泊時やアイドリング充電時、走行充電システムのテストなどで便利に使えます。
上の部分が運転席側ダッシュパネルなどに取り付ける充電オンオフSW、充電中表示LED


最近は、中華製リモコン送受が安価に入手できるのでこの様な物を作らなくてもよいかも知れません。
【何時でもナビ】、充電3路スイッチ 運転席ダッシュパネルに取付た 充電SWと、【何時でもナビ】SW。

コンソールボックスパネルSWと運転席、どちらからもオンオフできます。(3路SW)

3路スイッチとは屋内配線の階段照明などに使われています。
相互にLEDが点灯する様にした。 

《関連記事》

コントロールボックスの旧バージョンのページ

オーバーヘッド電流電圧計(AVパネルメーター)

シャント抵抗自作デジタル電流計の製作

リン酸鉄リチュームイオンバッテリにリニューアル

サブバッテリーを床下搭載 鉛バッテリの旧ページ

【何時でもパワウィンドウ   【何時でもナビ】

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