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 ■【何時でもナビ】Ver06 
 
Ver06はクランキング後再起動防止に特に有効です。
  さらに改良したVer10miniをリリースしました
モニター販売コーナー
【何時でもナビ】シリーズ一覧表 Ver06は廃版です。
取付説明書
ブログに開発記録
【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。
  • サブバッテリーやポータブル電源でカーナビを動かす事が出来ます。サブバッテリーが必要。サブバッテリの記事はこちら
     (ポータブル電源も可←自作記事
     市販ポータブル電源ではトラブル事例があります
  • 【何時でもナビ】を装着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します。
  • 近年の車中泊ブームでは 必須アイテムと言えます。
【何時でもナビ】設計の必要条件
  • 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。 最大動作電流5A程度とする。
  • カーナビの待機電流は最大5mA程度がメモリバックアップなどに必要(暗電流)。
  • ACC電源により起動、終了動作を自動的に行うが ACC出力は最大2A程度とする(ドラレコ、リアモニターの連動)
  • ナビの種類によっては起動シーケンスは異なり起動時、終了処理などではDVDメカ動作など上記以外に数Aの常時電源消費電流が発生する事もあり、ACCオフでも大電流バックアップが必要となり、再起動など誤動作の原因となる。Ver04では対応不可能。
  • リレーなどで単純切替すると、瞬断による再起動や、保存データが初期化されたりする。(約10V以下一定時間で)
  • ナビから見て理想電源はオフ通電時からエンジン起動前後の電圧変動が無い、シームレスな瞬時切替の必要がある。
  • 以上の条件でも対応可能とするには電子回路で高速切替と電圧安定化は必須です。
【何時でもナビ】Ver06機能と特徴 再起動防止を最優先
  • 自動切替 メイン、サブバッテリをACCによる自動切替で何時でもナビが使える。 (従来通り)
  • 再起動防止。切替時の再起動防止、クランキング時の再起動防止  Ver04では不可
  • Ver04との違いはサブバッテリ側逆流防止ダイオードに理想ダイオード、D1に大容量シリコンダイードを使用する事。(メイン-0.6V電位差)
    ディーゼル車などのスターター(クランキング)後、再起動する問題を解決する為です。
  • 本来、定電圧保障回路での設計が必要であるが高コスト等の問題から上記冗長性を持たせた回路設計とします。
  • 切替主体であればVer07aを推奨します。 大半はVer07aでカバー可能です。
     ポータブル電源を使用する場合は調査、対策が必要
  • Ver06は上述のようにサブ、メインの冗長性があります。サブ切り忘れでサブ電圧降下するとメインを消費する欠点があります。
  • ポータブル電源は自作をお勧めします。
難易度:★★★★
お奨め度:★★★★★


【何時でもナビ】Ver06は
M1,M2はPchFETでは最小クラス低Rdsを使用し放熱不要とした。s
M1逆接による大容量バックアップを可能とし、オフ時逆流防止D1は冗長差を設ける為0.6V差のシリコンダイオードを使用します。(10A*2選別ダイオード)
シリコンダイオード設置はサブ電源運用電圧低下時メインを消費するデメリットがある。又シリコンダイオード発熱の問題も生じる。
D3に理想ダイオードを採用しました。サブバッテリ動作時電圧降下が殆ど無く、切替時のメイン消費電流を抑制し、高速切替で瞬断のない安定動作が期待できます。
LED1点灯=常時電源接続時点灯(常に点灯)、LED2点灯=ナビ起動時、D1は10A10を2個並列
使用するFET、ダイオードは入手難やスペック変更等で異なる場合があります。TJ60S04M3Lは現在入手不可
。下記画像のACC側3端子SBDダイオードは大容量のMBR6045WTに変更しています。
★採用した理想ダイオードモジュールの改良
 下記画像の赤色基板が理想ダイオードです。内蔵パワーFETはスペック上位Rds3.1mΩに換装し1個としました。

4〜50pのケーブルを接続したもの。サブバッテリー配線は2sq以上で短くする事。
基板の点検が可能な場所に設置。

 注:上記端子配列は必ず基板のシルク文字を確認して下さい。Ver04cと相違有!
何時でもナビ起動のワイヤレス化
 【何時でもナビ】スイッチをワイヤレス化できます。
 リモコン釦は2釦とすると【何時でもパワーウィンドウ】と【何時でもナビ】をAB釦として設定できます。

 
 LiFePo412Vサブバッテリを推奨します。
     
ポータブル電源は車載カーナビ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。
  • 現在大半の中華製ポータブル電源は内蔵バッテリは24V以上のリチューム系積層セルバッテリを使用しています。
  • ポータブルータブル電源は大容量520Whなどと記載されているのは殆どがAC100V出力です。
  • ポータブル電源の12V出力は通常シガ−ソケットから取出し、凡そDC12V10A以内です。連続的に最大10A出力出来ますという説明となります。(本当に電圧降下無しに10A取り出せる???)
  • この12V電源の生成は内部に降圧型DCDCコンバーターを内蔵し13.5V程度としている様です。DCDCコンバータの性能、取り出せる電流は最大10Aと理解したいところですが、最大負荷10Aで取り出した時の電圧が何とか12.5V以上となれば問題ない。が!
  • 【何時でもナビ】使用者からのレポートには電圧降下が酷くて【何時でもナビ】の機能が発揮できないとの報告が絶えません。
  • ポータブル電源 満充電でも動作時、常時電源基板端子電圧が10V台まで電圧降下する事例も報告されています。 ポータブル電源の出力端子電圧が無負荷時13.5Vでもナビ負荷をかけると既に出力電圧が12V台まで降下している様な状態は明らかに容量不足です。
  • 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様です。 この様なカタログ性能不足、表示に偽りがある多くの報告があります。
ポタ電源を【何時でもナビ】の電源とした時のトラブル対策
  • シガーソケット12V出力の容量不足(電圧不足)によるトラブルです。
     ポタ電はシガーソケット出力で12V10Aと表記されるものが殆どです。しかし12Vで10A流せるものはほぼ皆無で10.0V台まで電圧降下したり、電圧は調整不可で12.0V〜13.8V迄様々です。
  • 【何時でもナビ】Ver06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大電流供給能力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一時的に消費します。
  •  【何時でもナビ】Ver06の動作確認時、ポタ電から供給された基板SUB端子電圧が12.5V以上ある事を確認してください。 シガーソケット定格出力電圧はメーカーにより異なる。公表していないメーカーが殆ど。凡そ12.0v〜13.8vの範囲
    13.5V10Aを保障していれば【何時でもナビ】には問題ありません。4Aで11.5v以下になる報告もあります。
  • サブバッテリ動作時、D1ダイオードが発熱しているとメインバッテリから消費されています。D1発熱はキーオン通常時のみ発熱します。この状態はサブバッテリ容量不足、配線容量不足であると判断できます。
      
  • 上記の基板入力サブバッテリ端子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。
    購入されたポータブル電源を使用する場合はこのAC100VからのDC12Vスイッチング電源を使用する事をお勧めします。AC100V出力はメインの出力方法で十分な容量がある筈です。

    12V出力は半固定ボリュームで可変できます。13.8V程度に設定して下さい

  • 以上の様にポータブル電源をサブバッテリ代用とする場合はシガーソケットからではなく上記の様にAC100VコンセントからDC12Vスイッチング電源の使用を強くお勧めします。

まとめると
近年の中華製ポータブル電源はAC100V機器の使用をメインとしています。12V出力シガーソケットはおまけ程度の能力です。
★ 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。圧着ペンチ
  • 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。
  • 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。
  • フェルール圧着工具を使うと確実です。


取付手順: 上記【何時でもナビ】基板接続図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。

 安全の為メイン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な場合があります)
@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
 
A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。
 
B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。
 
Cサブバッテリーマイナス線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に傷が付く。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。
しかし発熱がある場合は基板をケースに収容しファンで強制冷却する事も良い対策です。
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 
  1. 【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。
  2. 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  ナビの電圧チェック機能を使用しても良い 
         ACC時(通常時)とサブ時の電圧をチェック!! サブ側電圧がACC時電圧より同じか高いのが良い。
  1. 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
  2. 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3.5sq等太く短くするなどを行って下さい。
  3. 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
★発熱について
  • FET、ダイオードは発熱します。目安は50℃程度迄を正常としますが負荷状況次第で異常過熱する場合があります。最大5A迄としてください。又ACC出力は2A以下の機器としてください。目安はドラレコ程度迄。大型リアモニターは常時電源に接続して下さい。
  • 特に発熱するのはD1です。D1は2個並列としていますがHDDナビや大音量バスブースターアンプの接続は避けて下さい。
    基板をケースに収容しファンで強制冷却する事も良い対策です。
★【何時でもナビ】Ver06のまとめ  
  • 切替使用は元より、再起動対策はほぼ達成できたと思います。
  • Ver06かVer07の選択はポタ電を使用する場合はVer07を、再起動防止を最重視される場合はVer06を。
  • 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)
  • 冗長回路による欠点はサブが消耗した場合メインを消費します。
  • Ver8昇圧回路を採用するのが一番ですが欠点もあり、【何時でもナビ】としてはVer06が利点が多い。
  • Ver06を理想的な動作とするにはサブバッテリーは12.8Vリン酸鉄リチュームイオンバッテリを使用する事。
    ポータブル電源を使用する場合はAC100Vから13.8V定電圧電源を追加して使用する。
    ←推奨
  • 配線は特にサブバッテリ側は太くして電圧降下を少なくする。
  • 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。メインバッテリまでも上がります。
  • MS-PSWを設置すると自動切り替え出来ます。

サブバッテリとメインバッテリーのオリジナル多機能自動切替器MS-PSWを自作作成しました。

左画像 右側の大きいパネル内にMS-PSWを収めています。
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】Ver07、Ver06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。
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。

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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

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