デュカト バーストナー サブバッテリーをリチウムに
| 目的 |
修理・故障・メンテナンス |
| 作業 |
DIY |
| 難易度 |
  中級 |
| 作業時間 |
3時間以内 |
1
もはやバーストナーオーナーで今からこんな陳腐なことする方も居なかろう、ですが、もし居たらご参考にです。
冬の宿泊でサブバッテリ(リビングルームバッテリ)の鉛酸100Ah✕2個のうち一つが4年約70泊でイカれたので、とうとうリチウムにしました。
http://minkara.carview.co.jp/userid/859642/car/3235958/13787384/parts.aspx
容量減っても電圧が維持されるのと、すぐイカれない充放電耐久性に期待です。
生セルとバッテリマネジメントユニットでお安く組むのでは無く、両者が組み合わされ、燃えにくい箱に入ってる手軽なのにしました。サイズが鉛2個の空き地に入ることを確認して発注。購入時の梱包材を活用して設置です。梱包材は可燃物なので、やってることがぱっとしませんが、PSEも通しているバッテリーですし、まあ燃えないんでしょう。
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サブバッテリのリチウム化にあたり、課題になるのは消費ではなく充電のほうです(今回やっと勉強しました)。
このリチウム電池の充電は、14.4ボルト±0.2ボルトよりも下の電圧で、かつ電流100アンペアを超えないよう電圧を下げて調整せねばなりません。14.4ボルトで電流を吸い込まなくなったら(10アンペア以下)電圧印加は停止で、微弱な電流を流す必要は無しです。
現状のバーストナーの充電手段は、
1.デュカトのエンジンのオルタネーター(=発電機)から
2.外部電源もしくは搭載している2.5キロワット発電機から、
の2系統です。
いずれも欧州キャンピングカー御用達の集中制御ユニットSchaudt社製EBL99ユニットを介して行われています。
今回のリチウム化対応のコンセプトは、既存のバーストナーのシステムを可能な限り使用して、変化点を最小にすること。
今までの鉛バッテリーでうまく運用出来て居たので無用な改造はしたくないです。EBLは充電に限らずとても良い仕事をしています。自分は、リチウムの美味しいところをちょっと味わえたら、それでじゅうぶんです。
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現状のシステムをどこまで流用し、どこを変更、新設しなければならないか、キャンピングカー部分の12ボルト系の全てを担うEBL99が今やっていることを理解せねば先に進めないので、EBL(エレクトロブロック)の内部配線図、カプラーピン配置図を見つけて、現車で端子接続を調べつつ、充電機能を整理しました。
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1.エンジン回転時のオルタネーター発電による充電(通称走行充電):
エンジンが始動しオルタネーターが発電を始める(D+信号オン)と同時にEBL99の中でリレーによりスターターバッテリとサブバッテリが直結されます。スターターバッテリーはデュカトもともとのシステムとしてオルタネーターに直結されているので、EBLを介してサブバッテリーも同じ発電電圧で並列で充電されます。
鉛バッテリーを付けて実機で確認するとサブバッテリー端で14.5ボルトでした。バッテリーが吸い込む電流値を制限する電圧調整はどこにも無し。鉛バッテリーは電流をたくさん吸込めないので14.5一定でも過大な電流は流れないのですが、リチウムで低容量状態だと100アンペアを超える電流を吸い込んで、充電経路の既設50アンペアヒューズが溶断もしくは定格150アンペアのデュカトの発電能力(アイドルだとその3、4割かと思います)を超えて発電電圧が低下して、それが続くとスターターバッテリーがアガりそうです(最悪は、クルマにとって特に過酷な状況のなか、走行中エンジン停止で一巻の終わり)。
要は、オルタネーターからの充電(通称走行充電)では電流過大、もしくは走る曲がる止まるに影響を与える恐れがあるので、既存のEBL99のシステムは使えない!、と言うことです。
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2.外部電源もしくは発電機によるAC入力からの充電:
EBL99に外部からAC230ボルトの入力(国内100をわざわざ車内でトランスで230にしています)があると、EBL99内蔵のLASO1218充電器が直流14.3ボルトを出力しサブバッテリーに充電を始めます。
それと同時に、リレーがオンされスターターバッテリーに前出の経路とは別ルートで最大2.5アンペアで(2.5を超えないように電流制限ポリスイッチが入ってます)、スターターバッテリーの緩充電が始まります。LASO1218は18アンペアしか電流供給能力が無いので、サブバッテリーが鉛でもリチウムでも過電流を流すことは無く、14.3ボルトで合計で最大18アンペアまでの電流で両者を粛々と充電していきます。
14.3ボルトの電圧印加を続けてスターターバッテリもサブバッテリも両方が満タンになって電流を吸い込まなくなり、一定時間(判定時間は、数時間だと思います。EBLのスイッチで変えられます)を経過すると印加電圧を13.8ボルトに下げて、鉛バッテリで言う通称フロート充電に入ります。数日置くと、それも切れるとの情報もあります。
検討の焦点であるサブバッテリーのリチウム化による充電電流の過大や、充電電圧の違いによるリチウムバッテリの充電不良などは現状のEBLの外部充電システムで発生しないことが分かりました。
よって、結論は、こちらは流用可能です。
ちなみに、実機の動作確認でも設計仕様どおりの動きでした。
ただ、リチウムの場合は満充電後に電圧を掛けて電流を流し続けるのも良くないようなので(ネット情報による)、満充電後に電圧が13.8に下がったら、程なく外部給電を外して止めるのが良さそうです。(13.8なら繋いどいてOKという情報もあります)。
出先で電源サイトで繋ぎっぱなしの場合や、旅行前に冷蔵庫を冷やしておく場合は、電流を消費してるので心配は要らないでしょう。
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というわけで、エンジン運転中にサブバッテリーを充電する仕組みを変更です。GGYは数ヶ月で記憶があいまいに、一年で別の人になるので将来の旅先でのトラシューのためにマンガ絵に起こして車載です。
・デュカトの発電電流の余力に合った、リチウム用(リチウム電池が求める充電電流および電圧調整をしてくれる)走行充電器を買う。
・EBL背面に入っている、スターターバッテリーからの赤い太いケーブルをEBLから外してしまい、走行充電器の入力側だけに接続する。
・同じ部分の端子台に入っている、サブバッテリー(Schaudt社はリビングルームバッテリーと言っています)に繋がる黒い太いケーブルに、充電器の出力側を並列に繋ぐ。
・同じ端子台には茶色いグランド(アース)線が来ているので、充電器の入力、出力両方のグランド(マイナス)端子に繋ぐ。
です。
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上記だけでも、
まあ良かったのですが、外部AC電源を接続したとき回路構成上サブバッテリーに充電する人がEBLと後付充電器と二人になってしまうので、両者がケンカ(走行充電器側が意図せぬ電圧変動)をしそうで、
外部AC接続時は後付充電器は動かないように、エンジン回転中のみ後付充電器が働くように、画像のようにカットリレーをつけました。
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5.5スケの追加ハーネス40センチくらいづつと、20アンペア走行充電器、入力カットリレーを買ってきて、EBLの直近、運転席下に設置しました。
電工作業は経験が無くて、仕上げがセンス無いのですが、エンジン運転中、外部電源接続中の両方で所望の働きをしてくれています。画像下から生えている複数のぶっといのはもともとあるEBLへの配線です。
センス無いとはいえ、各端子の圧着は絶対に抜けないよう親のかたきほど渾身の力で行いました。
設置後、一つだけ予想外のことがあったのですが、それはパーツレビューのこちらに。
http://minkara.carview.co.jp/userid/859642/car/3235958/13783624/parts.aspx
また、検討をし終えて、検討結果の検証の為に海外を含めて情報サーチしていたら、国内でも蒼天さんが同様の記事を上げてらっしゃいました。ご商売されているだけあり、しっかり検討されています。早く気づけば良かったです。
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