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■【何時でもナビ】ダイオード重畳方式簡易方式であるが再起動対策には最強かも

 この記事の最新版があります。【何時でもナビ】Ver04 
 
 サブバッテリからのバックアップをダイオードの逆流防止だけで接続し、SWで機能のオンオフを行います。
この回路では【何時でもナビ】SWオンの状態ではダイオードの逆流防止機能だけでナビはメイン、サブバッテリと接続されています。その為、ナビは双方のバッテリーの電圧の高い方から消費する事になります。

このダイオード重畳方式の改良版を作りました

このページは廃版とします。Topページの旧作置き場に置きます。

キーオンでナビが起動してからエンジン起動後までに再起動する原因は
  1. クランキング時に車両の設計ではオフとする場合が多い(ACCをオフとする)
  2. クランキング中電圧低下から回復が遅い為リセット再起動する場合もある。ナビの保護機能が動作する
    バッテリ消耗、アイスト車やディーゼル車
  3. アイドリングストップ中の一時的電圧降下の為、ナビ自体が電源を落とす機能が働く場合がある。
  4. バッテリの寿命で電圧降下が大きい場合。ナビ自身の保護回路が動作する。
  5. その他車両側の欠陥(ACC電圧が確保されない、電圧変動が激しい)
  6. 取付上の問題。アース、配線不具合、接触不良、配線が細いなど
などが考えられます。
【何時でもナビ】の従来までの機能ではサブバッテリーとの切替を考え方の中心としましたが、ナビの動作範囲内の電圧が当然あるものとしていました。
これを解決するには電源を補償してやる昇圧定電圧回路や電圧検出によりサブバッテリから供給に切り替えるなど大変面倒な事になり、全て対応設計とすると、コスト的にも高価なものになります。

今回のダイオード重畳方式は簡易的方法とは言え、上記のトラブルを解決し、しかも超安価に実現できます。
動作説明:
  1. 下記の回路のとおり、サブバッテリーとナビの常時電源、ACCは逆流防止ダイオード経由で接続されます。
    つまり、ナビから見るとメインバッテリとサブは並列接続となります。

  2. サブバッテリースイッチオンの状態で、車両側電圧(ACCも)がサブより下回ればナビが必要な電圧電流は当然サブバッテリからシームレスに消費されます。()

  3. 結果、上記条件はクランキング時の電圧降下や、アイスト中の電圧低下問題に対応されます。

この常時電源での電圧低下による問題は当然ながらACC電圧も連動し低下します。最近のホンダNシリーズなどエコ車ではメインバッテリーのみでアイスト中ACCを継続している車種もあり電圧降下トラブルがWeb上で散見されます。
アイスト車は機器再起動防止のため小型リチュームイオンサブバッテリを搭載した車種もあり、ナビなどの電源としている。それが当然の設計と思います。
今回ダイオード重畳方式での対応を思いついたのは
 読者から相談問合せで ”ディーゼル車で【何時でもナビ】を装着すべくVer01、Ver02を自作したが再起動の問題が解決出来ない”とのご相談からでした。

上の説明からダイード重畳方式の機能は
  • カーナビ再起動防止 キーオフ-ACCオン-IGN-ACCスターターオン 途切れなく動作(従来と同じ)
  • 【何時でもナビ】。エンジン停止キーオフ時カーナビへサブバッテリから供給  (車中泊対応、従来と同じ)
  • 【何時でもナビ】SWオンでエンジン起動中(ACCオン)はオルタ発電中は電圧が高いメインから流れる。
  • 【何時でもナビ】SWオン時、アイスト車などで再クランキング常時電源が極度に低下してもサブから電圧電流供給。
  • 常時電源の急激な電圧低下が原因の電源落ち再起動も防止にも有効。ディーゼル車などのクランキング後再起動防止
  • ACC連動Max3A。(D3、D4に依存)も可能  リアカメラモニター、ETC対応
  • 切替動作では無い為瞬断もない。
  • 省エネ。回路上の待機電流はゼロ、(ダイオード挿入損失は最大音量で6W程度)
    リレー1246版のリレー1個で120mA消費します。
  • ショットキーバリアダイオード採用により機械的接触不良無し、高信頼性、長寿命。
  • サブバッテリから【何時でもナビ】SW入れっ放しでも走行充電を併用すればサブバッテリの放電は防止可能。
今回のダイオード重畳方式のデメリットは
  • SBDの逆方向漏洩電流がある。高温時特性が悪い→実用上問題は無い。問題ならシリコンに変更
  • 電圧が高い方から電流消費される(サブ電圧低下でメインから消費される)......対策D1をシリコンに変更
  • メインバッテリの消費は理論上切替式より多い。
  • ダイオード挿入ロス。約0.4Vの電圧降下(FET版もあり)→最大出力低下。測定器で確認可能なレベル
【何時でもナビ】はダイオード重畳版が最良か? 
  • 再起動防止には最強ですが。メインバッテリも消費する場合もある。
  • 本来は電源は切り替え方式の リレー版Ver01   FET版  ダイオード版の改良版
  • リレー版では通常時はロス(電圧降下)がほぼ無い。→最大出力に変りは無い
  • アイスト車、D車、外車などの一部電圧補償が必要な車には安価に対応できるこのダイオード方式の採用が
  • 得策と思います。一部アイスト車などの再起動問題、本来は車の設計に問題がある。車側で解決すべきです。
難易度1:★★
2015/04/18 新規記事   2015/05/30ダイオード変更追記、改訂(回路図のみ修正済み) 2015/12/12基板化した画像に差替え
【何時でもナビ】ダイオード重畳方式

ダイードの選択
D1、D4はシリコン、D2、D3はショットキーダイオードとすると電位差によりSWオン時メインBatの消費が少なくなります。シリコンダイオードは10A10
10A
D3,D4は2A規格です。連動機器は2A以内。
ショットキーとシリコンを上記の様に混ぜて使うと洩れ電流によるLEDへの回り込みも防止出来ます。
注:下記の基板にはダイオード選択の反映はしていません。

基板 無料プレジェントあり終了
部品点数は僅かなので基板にしなくても圧着工具などで半田付けなしで作る事も可能。

ダイオードの向き、誤配線に注意しながら好きなように作れば良い。

ついでにナビ出力側に端子ブロックを追加してナビ電源強制オンオフスイッチを追加するのもべんり機能が増えます。
注:2015/04/28端子配列変更
基板化した完成基板

常時電源側は最低2A〜5A程度流れます。大音量時は10A程度流れます。充分な太さの配線、パターンとして下さい。GND不要。
HDDナビなど消費電流の多いナビはD1、D2に放熱板を取り付けるとよい。
サブバッテリーには必ず10A程度のヒューズを入れて下さい。
画像のD3,D4は基板に異形状の物を選択可能としたサンプルです。C10T068又はSB340いずれか。
出来れば棒状圧着端子を使用する。
注:2015/04/28端子配列変更
取付手順:取付説明書を参考に

@先にナビ後部の配線、常時電源、ACC電源を途中カットし、下画像の様に点検可能な長さまで配線を出しておく。
  ナビ側はギボシ接続とし元通りに戻せるようにしておく
A要注意点:このターミナルブロックはネジ留式です。ワンタッチ接続では有りません。単線が良いのですが縒り線配線は最大2sq。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。配線ラベルを貼り付けておく事。
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
Cサブバッテリーは必ずしっかりボデーアースを取る事。(この基板のアース配線は不要です)
グローブボックスを外して【何時でもナビ】試作基板を装着したところ。
今回の基板にアースは不要。

部品表:
基板 無料プレジェントあり
10A10  40円 シリコンダイオード
MBR3045FCT 3個入300円
SB340LS 3A40V 10個350円
ナビ以外連動機器が無い場合 1N4007
SBM1045VSS 1個40円
ターミナルブロック 3個 1個20円
その他蛇の目基板、配線材料 
ついでにナビ電源スイッチを設置しました。ナビACCラインに入れるだけです。SWの容量は連動機器がある場合でも5A以上のもの。エーモン貼付SWは連動機器が無ければOKです。

取付けたいと思いながら4年目にようやくという感じです。オフで静かに走りたい気分の時もあるんです。

橙色LED付SWは出っ張っていてちょっと不細工です。取付場所も他に適当な場所が無くこんな所で妥協しました。
12φ丸穴だけで取付出来ました。LEDアースはナビボデーへ。
何時でもナビ専用簡単サブバッテリー参考回路

ACC連動走行充電ダイードセパレータ付
バッテリーは密閉型の7.2AH
しっかりアースを取る事。(無理なら直接ナビまで配線する)
ヒューズはエーモンミニ平型ヒューズホルダー
10Aミニヒューズ2個
ロッカースイッチ8A以上参考
ショットキーダイオードMBR3045FCT

注意: 電流制限抵抗を省略しています。
      過放電させないようご注意
 
モニター報告:
兵庫県のT・I  様から 2015/04/26
  車両:ハイエースワイドS-GL LDF-KDH211K 寒冷地仕様ツインバッテリ搭載車
  カーナビ:NSZD-W60  SDナビ
  【何時でもナビ】Ver01,Ver02 共に再起動防止が働かず、困っていたのですが【何時でもナビ】ダイオード方式で無事、再起動は発生せず大成功との事でした。ディゼル車のクランキング時メイン電圧低下でのリセットと推定されます。

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☆特異な電圧降下の無い通常の車は【何時でもナビ】リレー版Ver 01や 高機能【何時でもナビ】FET版を選択下さい。
  過去に製作した【何時でもナビ】 シリーズ Ver   概略機能一覧表

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