出力電圧アップ0.18V

オルタネーターの出力電圧を少し上げる改造を行ってみた。その方法は電圧検出ラインにショットキーバリアダイオードを赤色で示すように直列に挿入することだった。

改造前はこのようにオルタネーターのS端子（端子番号３）は２つのヒューズ（7.5Aオルタセンシングと80Aメイン）を介してバッテリーに繋がっていて、電圧をモニターし、その電圧に従い、オルタネーターは発電している。

この電圧を基準にして、レギュレーターが働き、オルタネーターの出力電圧が調整される。

ダイオードを挿入することで、順方向降下電圧Vf分だけS端子の電圧は下がることになり、オルタネーターの出す電圧はこの分、上昇する。
ショットキーバリアダイオードはシリコンダイオードに比べて、Vfが小さく、私は常温で0.18Vを示すものを使った。

なぜこんなことをしたかと言うと、自作したデサルフェーターで再生したバッテリーを使っているという事情もあってのことで、等価内部抵抗が上がって来て、充電電流が減って来ても、それを補うためである。

充電制御がされていない時代の車は、電流センシングを全くせず、単に電圧だけで充電システムのループが構成されている。このため、バッテリーの内部抵抗に対する補正は行いようがなく、何らかの手を打つことを私は考えた次第だ。

関連情報URLのように、3年余り前、私の21後期セルシオは、この写真の右側の30/31前期用に変え、3割多い発電電流を確保できるようにした。

バッテリーが新しくて、等価内部抵抗が数mΩ以下の場合は特に問題は無いが、10mΩにもなった、12年間も使っていたバッテリーでは問題が起きてしまった。それは、2020年9月に書いたこのURLで紹介したようなことになったからだった。
https://minkara.carview.co.jp/userid/1275711/car/2809201/5989323/note.aspx
オルタネーターを交換して、2ヶ月程でバッテリーを交換することになった訳は、温度補償に関係があったと分かったのはその後のことだった。

写真はClublexusからの引用で、記事は英語であるが、
https://www.clublexus.com/forums/ls-3rd-gen-2001-2006/791120-failing-alternator-3.html#post9114423
に示されているように、30/31用のオルタネーターは温度補償のやり方が強く、周囲温度が高いと、電圧が13Vのオーダーまで下がってしまう設計になっている。

ぞれを知らないこの投稿者は、オルタネーターの電圧が低過ぎ、故障と思って新調したが、電圧は殆ど変わらなかった。

オリジナルのオルタネーターでは、どんなに下がっても、14Vはほぼ確保できていたのに、30/31前期用は高温時にはそれより、0.7V程も低くなることがある。

そういう理由もあって、自作デサルフェーターで延命できていたバッテリーが駄目になってしまったことにも関係していたようだ。

ディーラーが廃棄するというバッテリーを貰い受け、再生したものを使い始め、3年余りが経過し、暑かった今年の夏も大丈夫だったが、CCA値330、等価内部抵抗9mΩという測定結果が出たので、電圧を上げて、充電電流を確保するために、ダイオードを追加してみた訳だが、追加後、CCA値は360を超えるようになったので、効果は明らかに出ている。

（追記 2023.12.29）
電圧を0.18Vアップして約3ヶ月が過ぎ、走行後半日してCCAメーターをつないでみたら、CCA値370、等価内部抵抗7.9mΩが得られた。0.2Vに満たない電圧アップだが、上手く作用しているようだ。バッテリーの劣化度合いによって、電圧を微調整することはメリットがあるようだ。劣化が進んだら、Vfのもう少し高いダイオードを使ってみようかと思い始めた。

ディーラーの話では、バッテリー交換約4万円だそうで、そんなお金があったら、好きなワインに私は使い、デサルフェーターとショットキーバリアダイオードで、今のバッテリーを延命することにしたい。

（追記 2024.4.13）
出力電圧を0.18V上げてから今日で半年になる。ディーラーから貰い受け、デサルフェート後に使い始めたバッテリーはすでに3年半になるが快調である。

時々、デサルフェートをしていることもあってか、廃棄されることになっていたバッテリーがこうやってちゃんと機能している。バッテリーは新品でも3年半も経過すると、そろそろ交換というケースもあったりだが、自作したデサルフェーターと電圧アップがバッテリーを延命してくれている。これだからDIYは辞められない。