何時でもナビVer05　ナビサブバッテリ電源切替回路

■ 【何時でもナビ】Ver05

★モニター販売コーナー新設
このページVer05はVer06で機能改善した為廃版とします。
【何時でもナビ】最新版はVer10理想ダイオード版

【何時でもナビ】とは
　　キーオフ、キーオン、駐車、停止時、走行時にかかわらず文字通り何時でもカーナビを使える様にする。
サブバッテリーでカーナビを動かす事が出来ます。【何時でもナビ】を使用するとキーオフ時から走行中に至る迄シームレスにカーナビ動作を継続可能となります。
近年ではカーオーディオとかカーAVとか名称が変化しており、スマホと連携しナビ表示を可能とするもの等、カーナビ機能がメインではなくなりつつあります。
　
【何時でもナビ】設計上の注意点と対策 。

カーナビの通常動作時はナビ、AV動作で1.5A～3A程度消費している。
キーオフ時でもメモリバックアップの為に電源が必要で無表示でも最大5ｍＡ程度が暗電流となる。
ACC電源により起動、終了動作を自動的に行っている。
ナビの種類によっては起動シーケンスは異なり、終了処理などに置いて上記以外に消費電流が発生する事もある。
上記の為常時電源が途切れるとDVD収納動作が出来なかったり再起動や、時計が初期化されたりする。（約10Ｖ以下一定時間で）
オフ通電時からエンジン起動後の大きく変化する電圧変動でもシームレスな起動を継続する必要がある。
以上の条件でも対応可能とすることを目標とします。

【何時でもナビ Ver05機能と特徴

Ver04との違いはM1接続方法と超低オン抵抗のFETを採用した事
キーオフ時の使用からキーオン、クランキングエンジン起動、走行中に至る迄再起動等の無いシームレスな動作
大容量バックアップ可能。（オフ時遅延消費電流に対応） Ver05で対応
　注：カーナビは常時電源とACC電源が必要ですがカーナビ電源のオンオフがACCにより制御されています。ACCがオフになって電源が切れた状態でもメモリーバックアップや、オフ時の終了処理にはDVD停止位置まで遅延動作、ディスプレイ収納型の格納動作などにACCがオフでも常時電源から消費されています。単純にオフするとこの様な問題が発生します。
注：Ver05では上記再起動防止やバックアップ機能重視の為、サブバッテリ電源の容量に不足を生じ、電圧降下が大きい電源、質の悪いポータブル電源などではメインバッテリーを消費する場合があります。、
その他の自動切替、パワー半導体によるリレーレス、基板の消費電流ゼロなどはＶｅｒ04と同じです。

難易度：★★★★
お奨め度：★★★★★
2021/12/29　Ver05　新規記事基本回路はVer04と同じ

■ 【何時でもナビ】Ver05


	この回路での工夫点はM1接続動作にある。常識的にはD-S接続は誤りである。寄生ダイオードを逆用した理由はセル起動前後の電圧変動によるナビの再起動防止をこのシンプルな回路構成で可能としたものです。ナビのメモリバックアップ機能、ディーゼル車、ビルトインモニターなどにも対応可能となりました。更に MS-PSW メインサブACC連動自動切替器の通過後入れる事も可能です。
	【何時でもナビ】Ver05完成基板 `何時でもナビVer05a Ver05bは使用FETによる違いです。` LED1点灯＝常時電源接続時点灯 LED2点灯＝ナビ起動時 Ver05bのヒートシンクは廃止します。注：サブバッテリ（ポータブル電源）のマイナス線はナビ筐体へしっかり接続。
	上のVer05b　アルミ放熱を廃止したものです。（オン抵抗が少ないFET採用し発熱が少ない為）　大容量負荷ではSBDの発熱状態を確認してください。
注意：！途中カット、配線中はバッテリーマイナスターミナルを外して作業して下さい。ターミナルブロック接続時GND端子に触れたりボデー金属部、ナビ筐体に接触するとショートしヒューズが飛びます。基板のGND接続は最後にする！常時電源、ACCラインに10A程度のヒューズを入れるのが安全です。
★サブバッテリをポータブル電源とする場合の注意事項と対策ポータブル電源はカーナビ12V動作の車載電源代用としては不向きです！ポータブル電源と車載12Ｖバッテリーは同じ物ではありません。カーナビに必要なＤＣ12V出力が十分な容量がある事を確認してください。大容量520Wh出力などと記載されているのは殆どがAC100V出力ですポータブル電源シガ－ソケットDC12Vで動作したとしてもメインバッテリーから不足分を補完します。サブバッテリ動作時電圧が10V台まで電圧降下するポータブル電源が普通の様です。ポータブル電源はAC100V機器で動作する事を主目的としていて、シガーソケットなどの12V出力はモバイル機器用程度の能力しか想定していないからです。【何時でもナビ】Ver05は再起動防止を確実にする為FETSWとその寄生ダイオードを逆応用し待機時のメモリバックアップ機能、起動や終了時に必要な電流容量を持たせた為サブ電圧が低下するとメインバッテリーからも消費します。【何時でもナビ】Ver05セットアップ、動作確認時にはサブ動作時のサブバッテリー入力端子電圧が12.5V以上ある事を確認してください。各々の電流値の確認もお勧めします。ポータブル電源のW数表示からも動作状況が把握できると思います。上記の電圧降下が著しい場合の対策はポータブル電源のAC100VコンセントからDC12Vスイッチング電源を接続し安定化電源としてサブ端子に供給すれば確実に正常動作となります。確実な切替と共により安定化された電源となります。ポータブル電源を使用を当初から前提とする場合は単純切替方式の【何時でもナビ】Ver01リレー方式をまず試し、動作電圧を確認し、旨く行くようならVer05にグレードアップする方法も検討して下さい。Ｖｅｒ04でも切替動作は確実になりますが何れも電圧降下状態では再起動の繰り返しや、シャットダウンとなります。 `サブバッテリーはポータブル電源では無く、メインバッテリより確実に定格電圧の高いリン酸鉄リチュームイオンバッテリ使用をお勧めします。`
★途中カット接続とターミナルブロックへの接続について　`途中カット接続はギボシを使用します。配線太さは1.25Sq以上を使用して下さい。　基板ターミナルブロックへの接続は棒ピンを使用するのが一般的です。　サブバッテリマイナス線（ポータブル電源）はナビ筐体にクワ型端子を用いてしっかり接続して下さい。　サブの配線が長くなる場合配線を2Sq以上に太くしてください。　フェルール圧着工具を使うと確実です。`
取付手順：上記を参考にして下さい (途中カットはナビに一番近い所で)。　常時電源はキーオフでも文字通り常時生きた電源です。以下一旦仮配線で動作確認してください。　安全の為バッテリマイナス線を外して行って下さい（バックアップが必要です） ①先にカーナビ後部の配線、常時電源、ＡＣＣ電源を途中カットし、上図の様に点検可能な長さ50cm位までラベルを貼った配線を出しておく。　アース（ＧＮＤ）はナビのボデーから他の線と同様取り出す。　各線のカット部はギボシ接続で元通りに戻せるようにしておく　 ②このターミナルブロックはネジ止メ式です。ワンタッチ接続では有りません。配線は1.25ｓｑ。先端を捩って7ｍｍ半田上げ加工をする。半田無し接続の場合、隣とひげ線でショートしない様注意。しっかりネジを締めて引っ張っても抜けないように確認下さい。後日増し締めすると安心です。ドライバーはマイナスでもプラスでも構いませんが、ぴったり合ったドライバーを使用すること。　 ③サブバッテリープラスから【何時でもナビ】ＳＷとしてダッシュボードＳＷパネルに配線し、この位置まで配線すること。　【何時でもナビ】ＳＷは10Ａくらいの容量は必要です。エーモン貼付ＳＷは容量不足で動作しません！配線は2sq～3.5sqを使用して下さい。　 ④サブバッテリーは必ずしっかりナビボデー（筐体）アースを取る事。（基板アースはナビの金属筐体へ）途中カットは他に分岐されていないカーナビコネクタに一番近い所でなければ誤動作、他の機器が動作しなくなったり、ヒューズが飛んだりします。
	作業前にバッテリマイナス端子を外す事。ＤＡ64Ｗのパネルは下側の勘合を外し上方向に左右外していくと外れます。取り付けネジを外すと前方に引き出せます。タオルなどで養生しないとパネル部分が傷だらけになります。DA64Wはオートマハンドルを１速にすれば丁度ナビを仮置きが出来ます。まずは仮配線で動作確認！ナビ後部の配線、常時(黄)、ＡＣＣ(赤)を途中カットしこの基板を挿入する。アースはナビの左側面のビスにクワ型端子を挟み込みます。サブバッテリーSWは運転席側SWパネルに取付。
	エブリイワゴンDA64W/17Ｗも同じ位置。絶縁処理の為、チャック付きポリ袋に入れる。発熱が少ないので問題はなさそうです。グローブボックス右脇に入れます。線長は50センチ位この状態で基板の点検交換も可能です。エアコン吹き出し口部のＳＷは追加したナビの強制オンオフＳＷ。（【何時でもナビ】ＳＷは運転席側ＳＷパネルに設置しました。）
★動作確認をする【何時でもナビ】スイッチはオフで通常動作を確認。キーオフでナビは停止している。キーオン、エンジン起動で従来と同じ動作をする事。キーオフ時に【何時でもナビ】スイッチをオンにするとナビが起動する。続いてキーオン、エンジン起動でナビは再起動などすることなく動作を継続する事。続いてエンジンを切っても、キーを抜いてもナビは軽度く動作する事。 ★動作電圧の確認基板のナビ側常時電源端子電圧が通常時と【何時でもナビ】SW切替での電圧を測定。サブ動作時の電圧が低下していないか？　　何れも12.5V以上ある事サブバッテリーのターミナル電圧と上記のサブ動作時の電圧降下が0.4V以下である事を確認する。これより大きい電圧降下がある場合は配線を太く短くするなどを行って下さい。ポータブル電源で異常な電圧低下がある場合は上で述べた対策を行って下さい

注意、追加事項のまとめ　サブバッテリーはリン酸鉄リチュームイオンバッテリをお勧めします。（鉛バッテリより12.8V以上と電圧が高い）サブバッテリー配線はメイン電源より当然ながら長くなるので電圧降下が大きくなります。特にサブバッテリー電圧がメイン電圧より下回らない事を確認する。（配線を太くする）。配線が細い場合はメインバッテリを消費する場合が有ります。サブバッテリー、ポータブル電源のマイナス線はナビのボデーアースに2Sq以上の配線で接続して下さい。当然ですが【何時でもナビ】ＳＷ切り忘れはバッテリ上がります。MS-PSWを設置すると自動切り替え出来ます。サブの電圧降下が大きく配線を太く出来ない場合は、ポ-タブル電源で12V電圧能力不足トラブルはAC100VからDC12V電源を作る方法で解決
2019年4月にはサブバッテリとメインバッテリーの多機能自動切替器MS-PSWを作成しました。旧作左画像　右側の大きいパネル内にMS-PSWを収めています。現在は右画像2022/03には左側の収容部分は全て右側に収容。2022/4最新のLCDパネルメーターに変更した状態です。左側は自作LiFepo4ポータブル電源の収容場所。詳細はこちらをご覧ください。 MS-PSWのLOAD出力を【何時でもナビ】Ver04、Ver05のサブ端子（SW経由）に接続します。切替動作はより完璧な切替になります。ブログに開発状況を掲載しています。
■この記事で自作された方、モニター報告です。エブリイえぶりでーさんがみんカラで紹介いただきました。ノムソンの”デリチャン”デリカD5さんがみんカラで紹介いただきました。ポータブル電源でのトラブル解決事例です。
■モニター販売コーナー自作応援プリント基板ＰＷＢ、完成品領布あります。
自作ポータブルサブバッテリーはこちらに　　【何時でもナビ】シリーズ一覧表

車中泊時には　同時に装備しておきたいキーオフ時でも【何時でもパワーウィンドウ】

【matrasanのホームページ　TOPへ　（自己紹介、メール連絡、ブログなどこちらから】

ＳＬエブリイホームメイドキャンパーTOPページ


	この回路での工夫点はM1接続動作にある。常識的にはD-S接続は誤りである。寄生ダイオードを逆用した理由はセル起動前後の電圧変動によるナビの再起動防止をこのシンプルな回路構成で可能としたものです。ナビのメモリバックアップ機能、ディーゼル車、ビルトインモニターなどにも対応可能となりました。更に MS-PSW メインサブACC連動自動切替器の通過後入れる事も可能です。
	【何時でもナビ】Ver05完成基板 `何時でもナビVer05a Ver05bは使用FETによる違いです。` LED1点灯＝常時電源接続時点灯 LED2点灯＝ナビ起動時 Ver05bのヒートシンクは廃止します。注：サブバッテリ（ポータブル電源）のマイナス線はナビ筐体へしっかり接続。
	上のVer05b　アルミ放熱を廃止したものです。（オン抵抗が少ないFET採用し発熱が少ない為）　大容量負荷ではSBDの発熱状態を確認してください。
注意：！途中カット、配線中はバッテリーマイナスターミナルを外して作業して下さい。ターミナルブロック接続時GND端子に触れたりボデー金属部、ナビ筐体に接触するとショートしヒューズが飛びます。基板のGND接続は最後にする！常時電源、ACCラインに10A程度のヒューズを入れるのが安全です。
★サブバッテリをポータブル電源とする場合の注意事項と対策ポータブル電源はカーナビ12V動作の車載電源代用としては不向きです！ポータブル電源と車載12Ｖバッテリーは同じ物ではありません。カーナビに必要なＤＣ12V出力が十分な容量がある事を確認してください。大容量520Wh出力などと記載されているのは殆どがAC100V出力ですポータブル電源シガ－ソケットDC12Vで動作したとしてもメインバッテリーから不足分を補完します。サブバッテリ動作時電圧が10V台まで電圧降下するポータブル電源が普通の様です。ポータブル電源はAC100V機器で動作する事を主目的としていて、シガーソケットなどの12V出力はモバイル機器用程度の能力しか想定していないからです。【何時でもナビ】Ver05は再起動防止を確実にする為FETSWとその寄生ダイオードを逆応用し待機時のメモリバックアップ機能、起動や終了時に必要な電流容量を持たせた為サブ電圧が低下するとメインバッテリーからも消費します。【何時でもナビ】Ver05セットアップ、動作確認時にはサブ動作時のサブバッテリー入力端子電圧が12.5V以上ある事を確認してください。各々の電流値の確認もお勧めします。ポータブル電源のW数表示からも動作状況が把握できると思います。上記の電圧降下が著しい場合の対策はポータブル電源のAC100VコンセントからDC12Vスイッチング電源を接続し安定化電源としてサブ端子に供給すれば確実に正常動作となります。確実な切替と共により安定化された電源となります。ポータブル電源を使用を当初から前提とする場合は単純切替方式の【何時でもナビ】Ver01リレー方式をまず試し、動作電圧を確認し、旨く行くようならVer05にグレードアップする方法も検討して下さい。Ｖｅｒ04でも切替動作は確実になりますが何れも電圧降下状態では再起動の繰り返しや、シャットダウンとなります。 `サブバッテリーはポータブル電源では無く、メインバッテリより確実に定格電圧の高いリン酸鉄リチュームイオンバッテリ使用をお勧めします。`
★途中カット接続とターミナルブロックへの接続について　`途中カット接続はギボシを使用します。配線太さは1.25Sq以上を使用して下さい。　基板ターミナルブロックへの接続は棒ピンを使用するのが一般的です。　サブバッテリマイナス線（ポータブル電源）はナビ筐体にクワ型端子を用いてしっかり接続して下さい。　サブの配線が長くなる場合配線を2Sq以上に太くしてください。　フェルール圧着工具を使うと確実です。`
取付手順：上記を参考にして下さい (途中カットはナビに一番近い所で)。　常時電源はキーオフでも文字通り常時生きた電源です。以下一旦仮配線で動作確認してください。　安全の為バッテリマイナス線を外して行って下さい（バックアップが必要です） ①先にカーナビ後部の配線、常時電源、ＡＣＣ電源を途中カットし、上図の様に点検可能な長さ50cm位までラベルを貼った配線を出しておく。　アース（ＧＮＤ）はナビのボデーから他の線と同様取り出す。　各線のカット部はギボシ接続で元通りに戻せるようにしておく　 ②このターミナルブロックはネジ止メ式です。ワンタッチ接続では有りません。配線は1.25ｓｑ。先端を捩って7ｍｍ半田上げ加工をする。半田無し接続の場合、隣とひげ線でショートしない様注意。しっかりネジを締めて引っ張っても抜けないように確認下さい。後日増し締めすると安心です。ドライバーはマイナスでもプラスでも構いませんが、ぴったり合ったドライバーを使用すること。　 ③サブバッテリープラスから【何時でもナビ】ＳＷとしてダッシュボードＳＷパネルに配線し、この位置まで配線すること。　【何時でもナビ】ＳＷは10Ａくらいの容量は必要です。エーモン貼付ＳＷは容量不足で動作しません！配線は2sq～3.5sqを使用して下さい。　 ④サブバッテリーは必ずしっかりナビボデー（筐体）アースを取る事。（基板アースはナビの金属筐体へ）途中カットは他に分岐されていないカーナビコネクタに一番近い所でなければ誤動作、他の機器が動作しなくなったり、ヒューズが飛んだりします。
	作業前にバッテリマイナス端子を外す事。ＤＡ64Ｗのパネルは下側の勘合を外し上方向に左右外していくと外れます。取り付けネジを外すと前方に引き出せます。タオルなどで養生しないとパネル部分が傷だらけになります。DA64Wはオートマハンドルを１速にすれば丁度ナビを仮置きが出来ます。まずは仮配線で動作確認！ナビ後部の配線、常時(黄)、ＡＣＣ(赤)を途中カットしこの基板を挿入する。アースはナビの左側面のビスにクワ型端子を挟み込みます。サブバッテリーSWは運転席側SWパネルに取付。
	エブリイワゴンDA64W/17Ｗも同じ位置。絶縁処理の為、チャック付きポリ袋に入れる。発熱が少ないので問題はなさそうです。グローブボックス右脇に入れます。線長は50センチ位この状態で基板の点検交換も可能です。エアコン吹き出し口部のＳＷは追加したナビの強制オンオフＳＷ。（【何時でもナビ】ＳＷは運転席側ＳＷパネルに設置しました。）
★動作確認をする【何時でもナビ】スイッチはオフで通常動作を確認。キーオフでナビは停止している。キーオン、エンジン起動で従来と同じ動作をする事。キーオフ時に【何時でもナビ】スイッチをオンにするとナビが起動する。続いてキーオン、エンジン起動でナビは再起動などすることなく動作を継続する事。続いてエンジンを切っても、キーを抜いてもナビは軽度く動作する事。 ★動作電圧の確認基板のナビ側常時電源端子電圧が通常時と【何時でもナビ】SW切替での電圧を測定。サブ動作時の電圧が低下していないか？　　何れも12.5V以上ある事サブバッテリーのターミナル電圧と上記のサブ動作時の電圧降下が0.4V以下である事を確認する。これより大きい電圧降下がある場合は配線を太く短くするなどを行って下さい。ポータブル電源で異常な電圧低下がある場合は上で述べた対策を行って下さい

注意、追加事項のまとめ　サブバッテリーはリン酸鉄リチュームイオンバッテリをお勧めします。（鉛バッテリより12.8V以上と電圧が高い）サブバッテリー配線はメイン電源より当然ながら長くなるので電圧降下が大きくなります。特にサブバッテリー電圧がメイン電圧より下回らない事を確認する。（配線を太くする）。配線が細い場合はメインバッテリを消費する場合が有ります。サブバッテリー、ポータブル電源のマイナス線はナビのボデーアースに2Sq以上の配線で接続して下さい。当然ですが【何時でもナビ】ＳＷ切り忘れはバッテリ上がります。MS-PSWを設置すると自動切り替え出来ます。サブの電圧降下が大きく配線を太く出来ない場合は、ポ-タブル電源で12V電圧能力不足トラブルはAC100VからDC12V電源を作る方法で解決
2019年4月にはサブバッテリとメインバッテリーの多機能自動切替器MS-PSWを作成しました。旧作左画像　右側の大きいパネル内にMS-PSWを収めています。現在は右画像2022/03には左側の収容部分は全て右側に収容。2022/4最新のLCDパネルメーターに変更した状態です。左側は自作LiFepo4ポータブル電源の収容場所。詳細はこちらをご覧ください。 MS-PSWのLOAD出力を【何時でもナビ】Ver04、Ver05のサブ端子（SW経由）に接続します。切替動作はより完璧な切替になります。ブログに開発状況を掲載しています。
■この記事で自作された方、モニター報告です。エブリイえぶりでーさんがみんカラで紹介いただきました。ノムソンの”デリチャン”デリカD5さんがみんカラで紹介いただきました。ポータブル電源でのトラブル解決事例です。
■モニター販売コーナー自作応援プリント基板ＰＷＢ、完成品領布あります。
自作ポータブルサブバッテリーはこちらに　　【何時でもナビ】シリーズ一覧表