バッテリ補充電システムの提案2[予約受付します] [BRZ]
現在進捗：実証完了
次工程：頒布形態を考えてみる（写真撮影など）
運転席左足の上くらいにあるOBDⅡコネクタ
↑
電流計
↑
電流制限回路(1.9A設定)
↑
昇圧DCDCコンバータ(14.4V設定)
↑
電源のバッテリ(12V)
こんな形で実証作業が完了しました。
OBDⅡコネクタ入力手前で13.44V、バッテリ電圧13.2Vなので途中経路の配線で0.2V位落ちるようです。
※BRZの場合。車により、というか配線の長さで変わります。
電流を2A弱で制限しているので7.5Aのヒューズ切る心配もないし
昇圧DCDCコンバータのスイッチ電流、ダイオード通過電流とも定格内で安全動作。
あとは効率犠牲にしてでも安全に使えるよう、電源のバッテリと昇圧DCDCコンバータの間に
ダイオードブリッジ入れて接続間違えても平気な形にすることと
各種構成品を箱に入れて感電の心配が無い形にしたら完成です。
使い方としては夜間設置して一晩(10時間くらい）かけてじわじわと満充電させる感じ。
普段はベランダで電源バッテリを太陽光で充電しておいて
2ヶ月～4ヶ月毎（季節の変わり目とか）にバッテリを満充電にしよう。という感じ。
日頃から放電気味な乗り方の場合は単スパンで実施してもOK。
欲しい方は何らかの手段で「一晩補充電用セット欲しい」をお伝えください。
過去メールへの返信でも製作キット依頼フォームの備考欄を使ってもなんでもいいです。
現状
OBDⅡコネクタ：1000円
電流計：3000円
電流制限アダプタ：500円
昇圧DCDCコンバータ：1000円
バッテリクリップ、電線、コネクタ類：500円
の合計6000円です。（2015/10/04修正。これ以前にご依頼の方は記載当時の対応）
2015/10/04以降のご依頼に対しては、一番上にある写真のような感じで提供します。
各部品はそれぞれ単体試験をしますが、接続はご自身で行ってください。
また必要に応じて箱に入れるなどの絶縁対策をしてください。
5/25に清書した回路を基板パターンにしてみたらこんな感じに。
25x25mmになんとか収まった感じ。
下の回路図と見比べてもらうとうちの回路図がほぼ実体配置図で
そのまま配置、配線すれば作れるでしょというアピール。
回路図見ながら実体配置考えるのって面倒でしょ？
というのとチェックが楽（間違えにくい）なので皆さんこういう回路図の描き方しませんか？
※業務用の本気な回路はちゃんとしたルール(左→右、上→下)に則って描いてください
オペアンプの仕様から24V環境でも電流制限できる（電源32VまでOK）ってのがメリットかな
なんて思いつつ、この基板を作るメリットがあるのかどうか・・・需要なさそうだもんなぁ
以下5/25 23時頃更新分
昨日検討、試作した電流制限の回路を清書しました
汎用オペアンプの＋にショットキーバリアダイオードへ1mAくらい流したときの順方向電圧降下 0.21V
-に0.125Ω（0.5Ωを4並列）の電圧を入れることで
0.125x電流 < 0.21 の時、MOSFETがONで電流が流れ
0.125x電流 > 0.21 の時、MOSFETがOFFで電流が切れる
→ 0.125x電流=0.21で一定になる → 電流=0.21/0.125=1.68A 一定
という単純なもの。
（3-5端子の短絡はICの下で配線が楽です。極力実体配線ですがここだけ注意。）
電流の制限値を変えたければ抵抗値を変更すれば良いです。
秋月で抵抗買うと100本単位なので1Ω 1/4Wの組み合わせで目的の抵抗値作ればいいかな。
10並列で0.1Ωの2.1Aとか。
ショットキーとかMOSFETは手持ちのを使った結果なので変更はデータシート確認の上で。
秋月で安いのを選定すると1S3かな、と思うのですが実測結果欲しいひといます？
MOSFETも今時の低Rds(on)のでVdsが60Vもあれば何でも良いんじゃないですかね。
あと、LEDは電源インジケータ代わりなので無しでも良いです。
ついでにLM358は2回路入っているのでバッテリ2個同時に制限かけるのも出来ます。
FETと抵抗をもう一組入れるだけです。（これは回路図要らないですよね）
以下昨日の検討
電流制限やるぞーってんで
早速作って測定してみました。1mAくらいでSR103の順方向電圧降下は約0.21V。
今回抵抗に0.5Ω、1/4Wを4並列で0.125Ω、1W相当としました。
ということは理論値的に I = 0.21/0.125 = 1.68A ： 0.35W
実測すると1.70～1.75A位が流れる模様。
ざっくり計算で12Vバッテリに1.7Aで充電する→約20W
抵抗値の無駄電力 → 上記0.35W＋FETの0.15Ωx1.7x1.7=0.45W= 0.8Wの損失くらい
ということで、この電流制限の効率はおおよそ96% 。
※という割に、抵抗とFETはそこそこ熱もってる・・・
あとは専用基板まで作るか、ユニバーサル基板で構成するか・・・
基板作れば楽に作れるんだよなーという思いとそんなに数出ないべ、という思い。
以下 2015/5/24 22時頃の記事
OBDⅡのオスコネクタとか昇圧DCDCコンバータとか電流積算計（DCワットメータ）あたり揃ったので
さぁ試すぞってことで、まずは本当に4番ピンGNDで16番ピンがBATTなのか？
違ってて壊して、スバルさんに怒られるのも嫌なので
OBDコネクタ1個使って、DCジャックを埋め込み。
フレーム4番、センター16番に繋いで配線を安全に引き出し。
BRZ（トヨタ86も同じ）は運転席左足の上っかわにOBDⅡコネクタがあるので差し込んでチェック。
無事バッテリ電圧が表示されました。エンジン始動したら14.4Vになるのも確認してOK。
ここまで順調だったのですが、ここからが難題というかうまくいかず。
LM2577と同等でクソ安いDCDCコントローラのXL6009を搭載した
昇圧DCDCコンバータモジュールを単体試験で
電源のバッテリ：DCDC：充電先バッテリ
という繋ぎ方をすると、XL6009の内部スイッチ保護が働く前に基板上のダイオードが焼け飛びました。
じゃあ10Aいけるダイオードに換装だオラー→XL6009焼損。
内部保護とは一体・・・
絵にするとこんな。
結局のところ何らか電流制限回路を入れてやらにゃいかんのかー
ということでNPNトランジスタのVbe(約0.6V)を基準にした定番の回路じゃあ面白くないし
2～3A流すってことは電流検出の抵抗で1.2～1.8Wの損失な訳ですよ。うがー
（3Wのセメント抵抗とか使えばいいんですけど、デカイよー）
というわけで
0.3Vを基準にすることで抵抗の電力を半減して高効率化というか
ちっちゃい抵抗でも大電流いけるようにしよう！と、こんな回路考えてみました。
ピンぼけは半分意図的。
抵抗値と電流（電力）の関係はこんな感じ。
0.25Ω、1Wを2個並列にするか、0.5Ω、1/2Wを4個並列くらい
秋月で揃えるなら1Ω、1/4Wを8並列くらいですかね。
以下2015/5/3公開時点での情報
前回の「バッテリ補充電システムの提案1[1時間で3Ahの急速充電]」
では、エンジンルームに500mlペットボトル程度の空間を探し
小型鉛蓄電池とDCDCコンバータで1時間かけて3Ah程度を急速補充電する
というシステムを提案しました。
これはこれで、短時間での補充電として十分機能すると思っています。
ただ
・エンジンルームにそんな体積の余裕なんて無い
・もうちょっと時間かかってもいいから普段から放電気味の車載バッテリを満充電したい
というニーズには向かないので、別のシステムを提案します。
具体的には今時の車ならまず存在するOBDⅡコネクタがACC非連動なのを利用して
「バッテリ直（16番ピン）から5A上限で充電電流を流す」
とすることで、青空駐車でも施錠したまま一晩繋いでおけば完全充電できるであろう。
というものです。
必要条件
・12V車である
・ヒューズボックスの「OBD」用が7.5A（またはそれ以上）である
・バッテリ交換した時の古いバッテリやホームセンタで安バッテリを買って電源を確保できる（している）
・OBDⅡコネクタがある
→OBDⅡコネクタが無いくらい古い車は充電制御車じゃ無いと思うので
デサルフェータ接続して2時間くらいどこか走ってきてください
「ウチの車でも使えるかしら？」については
・車名（わかれば型名）とOBDで検索してコネクタ位置を確認
・車名（わかれば型名）とヒューズボックスで検索してヒューズボックスの位置を確認
→位置を確認したら実際に何Aのヒューズかを見てください
検討に際し、DCDCのステップアップ（boost）コンバータについて
急速充電で提案した電流モードPWMな子はヒューズ切っちゃうくらいの大電流になる可能性あり
のため、LM2577 http://www.ti.com/jp/lit/gpn/lm2577 の
内部スイッチトランジスタ 定格3A、遮断6Aに期待してみることにします。
ライアン：「フルパワーで充電じゃー」 ←分かる人が居たら驚き
の時、LM2577を使うとどうなるのか？ということで、まずはカリンコリンに放電してパッサパサの
75D23R（再生バッテリ） 約12V、充電11% を用意しました。
150Wのインバータと60Wの白熱電球を繋いで点灯させると、数分で10.5Vを下回り
インバータがけたたましく鳴る状態です。
次に
LM2577で出力14.3Vに設定して充電器の供給側も準備が完了。
そしてクランプメータが壊れているという事態がー・・・電流計モードで測定するかなぁ・・・
というか手持ちクランプメータがDC非対応だったことが判明。
仕方ないので直列に電流計を入れられるようミノムシクリップ
（ワニ口クリップじゃありません。断じて。この名前間違いを世間が認知してほしい）
で加工して配線準備完了。
75D23Rのプラス側にクリップかませれば、充電開始！な状況。
今思えば保護回路とか入れておけよ、って話なんですが無駄にドキドキしながら接続。
内部3Aスイッチはとても正確に出来ているようで、接続直後2.8Aちょいが流れ
クリップ接続→おお電流下がるさがｒ・・・やべぇカメラ！→撮影
の間に2.76A。これならOBD用ヒューズ7.5Aを切っちゃう懸念無しでよさそうです。
おおよそ1分後の電流値。75D23R側が充電され、電圧が上がることで徐々に電流が下がり
満充電ないしその手前くらいには0A位になるはず。
ということで、あとは接続間違い時に壊れない様な対策回路入れて
OBDⅡのオス側J1962と電流計を入手して構成したら完成ってことで良さそうですね。
仮に2A流れ続けたとして、夜21時に設置して朝7時まで10時間で20Ahの充電が可能と。
電源に使うバッテリにホームセンタ安バッテリ40B19Lを選んだ場合
38B19LのJIS定格5時間率容量が28Ahなため、余裕で充電して帰ってこれそうです。
（10時間かけて20Ah流さないといけないほど放電しているとかまず考えられないですが）
念のため電源側の電圧が分かる様、電圧計も付けましょうか。
というわけで2週間くらいかけて部品集めフェーズがスタートします。
なんてことをセコセコ書いてから見に行ったら充電電流2.2Aで安定してました。
熱的な所とか諸々あってこれくらいで安定するっぽいです。
なお、電圧は12.5Vくらい。満充電はほど遠い。
そしてDCDCコンバータのインダクタとLM2577が結構な発熱具合。
インダクタはキュリー点超える前に温度過昇で抵抗値増えて電流減るだろうし
LM2577はサーマルシャットダウンで壊れることもないのでまぁいいかな。と。
さらにこの後2時間くらい経過・・・かな。更新時刻書いておくべきだったなぁとか思いながら追記。
部品レベルではでんでん平気でも、箱に入れたら溶解とか嫌すぎるので
PC(ポリカーボネート)の板に梨地テープで密着させてみました。@19時頃スタート。
まぁ大丈夫なんでしょうけど、明日の朝までこの形で熱を与えてみようという試み。
→予定通りPC板はなんら問題無し
充電電流は2A安定。75D23Rがカラッカラだったおかげでフル充電時間の長いこと。
あと、箱に入れて入出力を陸式端子にする予定なのですが
1． 電源バッテリ→箱 を バッテリクリップ/Y端
2． 箱→OBD を Y端/OBDオス
これが基本のセットになろうかと思います。
＋α要素として
3． シガーソケット→箱 を シガープラグ/Y端
というケーブルがあれば、IS-330のアイソレータ的な用途というか
オルタネータで発電した電気を車載バッテリじゃない別のバッテリに充電できるのでは？
といった応用も利きます。
そして夜が明けてテスターの表示みたら「ほぼ0A」。
おや？と思って電源側の電圧を見たらば
oh・・・40B19Lがパッサパサになっとる！
というかここまで吸い上げる能力あるLM2577がすげぇ。
昼前にちょいと外に出て、コーヒーを頂いた後
「さーてOBDのコネクタは幾らくらいっかなー」
なんて軽い感じで検索したらマルツさんで取り扱いがあるのを発見。
http://www.marutsu.co.jp/pc/i/250440/
1個900円（税抜）
せっかくDCDCコンバータが安いのに、コネクタがクソ高ぇ・・・
カバーの無い単純なコネクタとピンなら516円かぁ・・・
DCDCコンバータは確か前買った時、およそ200円だったよなー
と思って確認したら5.48USD・・・・およそ3倍に値上がっている・・・だと・・・_:(´ཀ`」 ∠):_ ...
（というか、前回買った時の1.48USDが値付け間違いだったんでしょうね）
というわけで部品代が今のところ
・OBDコネクタ 1000円くらい
・DCDCコンバータ 700円くらい
・入力に入れるダイオードブリッジ こういう形のでもうちょい電流値が低いやつ 200円くらい
・電源バッテリを繋ぐためのバッテリクリップ 赤黒セットで200円くらい
・陸式コネクタ こういうの 入出力用に計4個 300円くらい
・入力コネクタはDCピンジャック 2.1/5.5φの組み合わせで 200円くらい
・出力コネクタはDCピンジャック 2.5/5.5φの組み合わせで 200円くらい
→電源バッテリを出力コネクタに刺さらないようフェールセーフ措置
※入力コネクタを先にOBDコネクタに繋いでも出力が刺さらなくて「逆か」と気付く形に
・電源側バッテリの電圧を見るこういうの1個 250円くらい
・電流計（積算電流も見れるこういうの） 1個 2500円くらい
・電線類とか工作費プライスレス 1000円くらい
で材料費総額5000円くらい。さぁ、提案された方の1セット以外に需要はあるのかどうか。
レターパックライトでの発送費用含め6500円を予定。
いつも通り「予約で希望された方」は最終的な額が1万円になったとしても6500円で対応します。
さて
・電源として毎回充電したバッテリを持ち込むのは面倒
・太陽光パネルで平日の日中補充電に使えないか
というお問い合わせに対する回答
たとえばこれ 秋月電子の太陽光パネル http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05360/
1枚4Wを入力側に接続し、パネルをダッシュボードに置いてOBDコネクタに繋げばOKです。
パークセーフとかの7Wクラスの性能が欲しければ2枚並列で繋げばOK。
（パークセーフ16000円しますけど工業製品な見た目なのでこだわる方はそちらへ）
余談ですが太陽光パネルのDCDCについて100Wクラスのパネルをステップダウンで使う
（たとえば30V出力を14Vに変換して充電）という使い方ってイマイチじゃないですか？
そりゃあフルパワー発電してたら30Vかもしれませんが
・ちょっとだけ発電しているけど15Vに満たない
・電圧16V位まで上がったけど負荷引っ張ったら13Vくらいに落ちるくらいの日照
って間はそのエネルギー使えないので、それを理解して割り切って使っている人はいいと思います。
でも売り物の充電器としては最低ですよね。そういう動作するよって説明があればまだマシですが。
（知らずに売ってるなら知識レベルの問題、知ってて書かないなら意図して隠している問題）
これに対し、ステップアップ（ブースト）のDCDCはちょっとでも発電していたらがんばって14V作るし
フルパワー9Vのパネルを使えばフルパワー時も14Vを作ってくれます。
「車載用途では4Wくらいのサイズが現実的なので良いかもだけど10W超えたら18Vくらい出ちゃうよ？」
に対しては昇降圧（バックブースト）のDCDCというのがあります。
設定値より低い入力の時は昇圧、高い入力の時は降圧で動いてくれます。
秋月電子でいくとコスト的に有利なのは
12Wパネル http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08233/ （20V/0.6Aくらい）
20Wパネル http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-07393/ （20V/1Aくらい）
この辺りのであればご相談頂ければ昇降圧コンバータに置き換えて太陽光パネル専用で製作もします。
まぁでもそこまで考えるレベルの人ならば、ヤフオクで安いパネル落札して
秋月電子の安チャージコントローラ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-02827/
マルツパーツのOBDコネクタ http://www.marutsu.co.jp/pc/i/236749/
で繋いであげればもっと安く作れるので、これでいいんじゃん？とも。
前回の高速補充電で短時間作業完了を掲げた時に採用した
こちら。電流モードで動作する上、PWMで最適デューティーでの昇圧をしてくれる便利な子ですが
これ使ったら本当にヒューズ（7.5A）切っちゃうのか？ってことで試験を実施
まずは、パサパサに枯れた40B19L（充電せず放置していたもの）を再度限界まで搾取します。
ケーブル類を整備して、75D23Rを電源にする赤くリップを繋げばレッツ充電の形へ。
接続直後1A弱が流れ始め
クリップ接続→流石PWMで最適点探してるな。電流上がるあがｒ・・・やべぇカメラ！→撮影
クリップ接続時はめっちゃ火花でるので心臓に悪いですが、仕様です。
おおよそ1分後。
なんだかとっても慎重に電流値が上がっていく模様。
おおよそ5分後。
これで、まぁだいたい想定通りの電流値（3Aくらい)に。<-秋月7.2Ah品は3.2Ah/1時間なので
というか、配線作りながら「PWMだから突入はむしろ無いよなぁ・・・」
なんてことを思った訳でして・・・・・・・・・・・・・・・・・・
もうバッテリが大きかろうと小さかろうとOBDⅡコネクタで補充電したらいいんじゃね？
エンジンルームに場所探して置くとか意味ない気配・・・
さて・・・
次工程：頒布形態を考えてみる（写真撮影など）
運転席左足の上くらいにあるOBDⅡコネクタ
↑
電流計
↑
電流制限回路(1.9A設定)
↑
昇圧DCDCコンバータ(14.4V設定)
↑
電源のバッテリ(12V)
こんな形で実証作業が完了しました。
OBDⅡコネクタ入力手前で13.44V、バッテリ電圧13.2Vなので途中経路の配線で0.2V位落ちるようです。
※BRZの場合。車により、というか配線の長さで変わります。
電流を2A弱で制限しているので7.5Aのヒューズ切る心配もないし
昇圧DCDCコンバータのスイッチ電流、ダイオード通過電流とも定格内で安全動作。
あとは効率犠牲にしてでも安全に使えるよう、電源のバッテリと昇圧DCDCコンバータの間に
ダイオードブリッジ入れて接続間違えても平気な形にすることと
各種構成品を箱に入れて感電の心配が無い形にしたら完成です。
使い方としては夜間設置して一晩(10時間くらい）かけてじわじわと満充電させる感じ。
普段はベランダで電源バッテリを太陽光で充電しておいて
2ヶ月～4ヶ月毎（季節の変わり目とか）にバッテリを満充電にしよう。という感じ。
日頃から放電気味な乗り方の場合は単スパンで実施してもOK。
欲しい方は何らかの手段で「一晩補充電用セット欲しい」をお伝えください。
過去メールへの返信でも製作キット依頼フォームの備考欄を使ってもなんでもいいです。
現状
OBDⅡコネクタ：1000円
電流計：3000円
電流制限アダプタ：500円
昇圧DCDCコンバータ：1000円
バッテリクリップ、電線、コネクタ類：500円
の合計6000円です。（2015/10/04修正。これ以前にご依頼の方は記載当時の対応）
2015/10/04以降のご依頼に対しては、一番上にある写真のような感じで提供します。
各部品はそれぞれ単体試験をしますが、接続はご自身で行ってください。
また必要に応じて箱に入れるなどの絶縁対策をしてください。
5/25に清書した回路を基板パターンにしてみたらこんな感じに。
25x25mmになんとか収まった感じ。
下の回路図と見比べてもらうとうちの回路図がほぼ実体配置図で
そのまま配置、配線すれば作れるでしょというアピール。
回路図見ながら実体配置考えるのって面倒でしょ？
というのとチェックが楽（間違えにくい）なので皆さんこういう回路図の描き方しませんか？
※業務用の本気な回路はちゃんとしたルール(左→右、上→下)に則って描いてください
オペアンプの仕様から24V環境でも電流制限できる（電源32VまでOK）ってのがメリットかな
なんて思いつつ、この基板を作るメリットがあるのかどうか・・・需要なさそうだもんなぁ
以下5/25 23時頃更新分
昨日検討、試作した電流制限の回路を清書しました
汎用オペアンプの＋にショットキーバリアダイオードへ1mAくらい流したときの順方向電圧降下 0.21V
-に0.125Ω（0.5Ωを4並列）の電圧を入れることで
0.125x電流 < 0.21 の時、MOSFETがONで電流が流れ
0.125x電流 > 0.21 の時、MOSFETがOFFで電流が切れる
→ 0.125x電流=0.21で一定になる → 電流=0.21/0.125=1.68A 一定
という単純なもの。
（3-5端子の短絡はICの下で配線が楽です。極力実体配線ですがここだけ注意。）
電流の制限値を変えたければ抵抗値を変更すれば良いです。
秋月で抵抗買うと100本単位なので1Ω 1/4Wの組み合わせで目的の抵抗値作ればいいかな。
10並列で0.1Ωの2.1Aとか。
ショットキーとかMOSFETは手持ちのを使った結果なので変更はデータシート確認の上で。
秋月で安いのを選定すると1S3かな、と思うのですが実測結果欲しいひといます？
MOSFETも今時の低Rds(on)のでVdsが60Vもあれば何でも良いんじゃないですかね。
あと、LEDは電源インジケータ代わりなので無しでも良いです。
ついでにLM358は2回路入っているのでバッテリ2個同時に制限かけるのも出来ます。
FETと抵抗をもう一組入れるだけです。（これは回路図要らないですよね）
以下昨日の検討
電流制限やるぞーってんで
早速作って測定してみました。1mAくらいでSR103の順方向電圧降下は約0.21V。
今回抵抗に0.5Ω、1/4Wを4並列で0.125Ω、1W相当としました。
ということは理論値的に I = 0.21/0.125 = 1.68A ： 0.35W
実測すると1.70～1.75A位が流れる模様。
ざっくり計算で12Vバッテリに1.7Aで充電する→約20W
抵抗値の無駄電力 → 上記0.35W＋FETの0.15Ωx1.7x1.7=0.45W= 0.8Wの損失くらい
ということで、この電流制限の効率はおおよそ96% 。
※という割に、抵抗とFETはそこそこ熱もってる・・・
あとは専用基板まで作るか、ユニバーサル基板で構成するか・・・
基板作れば楽に作れるんだよなーという思いとそんなに数出ないべ、という思い。
以下 2015/5/24 22時頃の記事
OBDⅡのオスコネクタとか昇圧DCDCコンバータとか電流積算計（DCワットメータ）あたり揃ったので
さぁ試すぞってことで、まずは本当に4番ピンGNDで16番ピンがBATTなのか？
OBDコネクタ1個使って、DCジャックを埋め込み。
フレーム4番、センター16番に繋いで配線を安全に引き出し。
BRZ（トヨタ86も同じ）は運転席左足の上っかわにOBDⅡコネクタがあるので差し込んでチェック。
無事バッテリ電圧が表示されました。エンジン始動したら14.4Vになるのも確認してOK。
ここまで順調だったのですが、ここからが難題というかうまくいかず。
LM2577と同等でクソ安いDCDCコントローラのXL6009を搭載した
昇圧DCDCコンバータモジュールを単体試験で
電源のバッテリ：DCDC：充電先バッテリ
という繋ぎ方をすると、XL6009の内部スイッチ保護が働く前に基板上のダイオードが焼け飛びました。
じゃあ10Aいけるダイオードに換装だオラー→XL6009焼損。
内部保護とは一体・・・
絵にするとこんな。
結局のところ何らか電流制限回路を入れてやらにゃいかんのかー
ということでNPNトランジスタのVbe(約0.6V)を基準にした定番の回路じゃあ面白くないし
2～3A流すってことは電流検出の抵抗で1.2～1.8Wの損失な訳ですよ。うがー
（3Wのセメント抵抗とか使えばいいんですけど、デカイよー）
というわけで
0.3Vを基準にすることで抵抗の電力を半減して高効率化というか
ちっちゃい抵抗でも大電流いけるようにしよう！と、こんな回路考えてみました。
ピンぼけは半分意図的。
抵抗値と電流（電力）の関係はこんな感じ。
0.25Ω、1Wを2個並列にするか、0.5Ω、1/2Wを4個並列くらい
秋月で揃えるなら1Ω、1/4Wを8並列くらいですかね。
以下2015/5/3公開時点での情報
前回の「バッテリ補充電システムの提案1[1時間で3Ahの急速充電]」
では、エンジンルームに500mlペットボトル程度の空間を探し
小型鉛蓄電池とDCDCコンバータで1時間かけて3Ah程度を急速補充電する
というシステムを提案しました。
これはこれで、短時間での補充電として十分機能すると思っています。
ただ
・エンジンルームにそんな体積の余裕なんて無い
・もうちょっと時間かかってもいいから普段から放電気味の車載バッテリを満充電したい
というニーズには向かないので、別のシステムを提案します。
具体的には今時の車ならまず存在するOBDⅡコネクタがACC非連動なのを利用して
「バッテリ直（16番ピン）から5A上限で充電電流を流す」
とすることで、青空駐車でも施錠したまま一晩繋いでおけば完全充電できるであろう。
というものです。
必要条件
・12V車である
・ヒューズボックスの「OBD」用が7.5A（またはそれ以上）である
・バッテリ交換した時の古いバッテリやホームセンタで安バッテリを買って電源を確保できる（している）
・OBDⅡコネクタがある
→OBDⅡコネクタが無いくらい古い車は充電制御車じゃ無いと思うので
デサルフェータ接続して2時間くらいどこか走ってきてください
「ウチの車でも使えるかしら？」については
・車名（わかれば型名）とOBDで検索してコネクタ位置を確認
・車名（わかれば型名）とヒューズボックスで検索してヒューズボックスの位置を確認
→位置を確認したら実際に何Aのヒューズかを見てください
検討に際し、DCDCのステップアップ（boost）コンバータについて
急速充電で提案した電流モードPWMな子はヒューズ切っちゃうくらいの大電流になる可能性あり
のため、LM2577 http://www.ti.com/jp/lit/gpn/lm2577 の
内部スイッチトランジスタ 定格3A、遮断6Aに期待してみることにします。
ライアン：「フルパワーで充電じゃー」 ←分かる人が居たら驚き
の時、LM2577を使うとどうなるのか？ということで、まずはカリンコリンに放電してパッサパサの
75D23R（再生バッテリ） 約12V、充電11% を用意しました。
150Wのインバータと60Wの白熱電球を繋いで点灯させると、数分で10.5Vを下回り
インバータがけたたましく鳴る状態です。
次に
LM2577で出力14.3Vに設定して充電器の供給側も準備が完了。
そしてクランプメータが壊れているという事態がー・・・電流計モードで測定するかなぁ・・・
というか手持ちクランプメータがDC非対応だったことが判明。
仕方ないので直列に電流計を入れられるようミノムシクリップ
（ワニ口クリップじゃありません。断じて。この名前間違いを世間が認知してほしい）
で加工して配線準備完了。
75D23Rのプラス側にクリップかませれば、充電開始！な状況。
今思えば保護回路とか入れておけよ、って話なんですが無駄にドキドキしながら接続。
内部3Aスイッチはとても正確に出来ているようで、接続直後2.8Aちょいが流れ
クリップ接続→おお電流下がるさがｒ・・・やべぇカメラ！→撮影
の間に2.76A。これならOBD用ヒューズ7.5Aを切っちゃう懸念無しでよさそうです。
おおよそ1分後の電流値。75D23R側が充電され、電圧が上がることで徐々に電流が下がり
満充電ないしその手前くらいには0A位になるはず。
ということで、あとは接続間違い時に壊れない様な対策回路入れて
OBDⅡのオス側J1962と電流計を入手して構成したら完成ってことで良さそうですね。
仮に2A流れ続けたとして、夜21時に設置して朝7時まで10時間で20Ahの充電が可能と。
電源に使うバッテリにホームセンタ安バッテリ40B19Lを選んだ場合
38B19LのJIS定格5時間率容量が28Ahなため、余裕で充電して帰ってこれそうです。
（10時間かけて20Ah流さないといけないほど放電しているとかまず考えられないですが）
念のため電源側の電圧が分かる様、電圧計も付けましょうか。
というわけで2週間くらいかけて部品集めフェーズがスタートします。
なんてことをセコセコ書いてから見に行ったら充電電流2.2Aで安定してました。
熱的な所とか諸々あってこれくらいで安定するっぽいです。
なお、電圧は12.5Vくらい。満充電はほど遠い。
そしてDCDCコンバータのインダクタとLM2577が結構な発熱具合。
インダクタはキュリー点超える前に温度過昇で抵抗値増えて電流減るだろうし
LM2577はサーマルシャットダウンで壊れることもないのでまぁいいかな。と。
さらにこの後2時間くらい経過・・・かな。更新時刻書いておくべきだったなぁとか思いながら追記。
部品レベルではでんでん平気でも、箱に入れたら溶解とか嫌すぎるので
PC(ポリカーボネート)の板に梨地テープで密着させてみました。@19時頃スタート。
まぁ大丈夫なんでしょうけど、明日の朝までこの形で熱を与えてみようという試み。
→予定通りPC板はなんら問題無し
充電電流は2A安定。75D23Rがカラッカラだったおかげでフル充電時間の長いこと。
あと、箱に入れて入出力を陸式端子にする予定なのですが
1． 電源バッテリ→箱 を バッテリクリップ/Y端
2． 箱→OBD を Y端/OBDオス
これが基本のセットになろうかと思います。
＋α要素として
3． シガーソケット→箱 を シガープラグ/Y端
というケーブルがあれば、IS-330のアイソレータ的な用途というか
オルタネータで発電した電気を車載バッテリじゃない別のバッテリに充電できるのでは？
といった応用も利きます。
そして夜が明けてテスターの表示みたら「ほぼ0A」。
おや？と思って電源側の電圧を見たらば
oh・・・40B19Lがパッサパサになっとる！
というかここまで吸い上げる能力あるLM2577がすげぇ。
昼前にちょいと外に出て、コーヒーを頂いた後
「さーてOBDのコネクタは幾らくらいっかなー」
なんて軽い感じで検索したらマルツさんで取り扱いがあるのを発見。
http://www.marutsu.co.jp/pc/i/250440/
1個900円（税抜）
せっかくDCDCコンバータが安いのに、コネクタがクソ高ぇ・・・
カバーの無い単純なコネクタとピンなら516円かぁ・・・
DCDCコンバータは確か前買った時、およそ200円だったよなー
と思って確認したら5.48USD・・・・およそ3倍に値上がっている・・・だと・・・_:(´ཀ`」 ∠):_ ...
（というか、前回買った時の1.48USDが値付け間違いだったんでしょうね）
というわけで部品代が今のところ
・OBDコネクタ 1000円くらい
・DCDCコンバータ 700円くらい
・入力に入れるダイオードブリッジ こういう形のでもうちょい電流値が低いやつ 200円くらい
・電源バッテリを繋ぐためのバッテリクリップ 赤黒セットで200円くらい
・入力コネクタはDCピンジャック 2.1/5.5φの組み合わせで 200円くらい
・出力コネクタはDCピンジャック 2.5/5.5φの組み合わせで 200円くらい
→電源バッテリを出力コネクタに刺さらないようフェールセーフ措置
※入力コネクタを先にOBDコネクタに繋いでも出力が刺さらなくて「逆か」と気付く形に
・電源側バッテリの電圧を見るこういうの1個 250円くらい
・電流計（積算電流も見れるこういうの） 1個 2500円くらい
・電線類とか工作費
で材料費総額5000円くらい。さぁ、提案された方の1セット以外に需要はあるのかどうか。
レターパックライトでの発送費用含め6500円を予定。
いつも通り「予約で希望された方」は最終的な額が1万円になったとしても6500円で対応します。
さて
・電源として毎回充電したバッテリを持ち込むのは面倒
・太陽光パネルで平日の日中補充電に使えないか
というお問い合わせに対する回答
たとえばこれ 秋月電子の太陽光パネル http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-05360/
1枚4Wを入力側に接続し、パネルをダッシュボードに置いてOBDコネクタに繋げばOKです。
パークセーフとかの7Wクラスの性能が欲しければ2枚並列で繋げばOK。
（パークセーフ16000円しますけど工業製品な見た目なのでこだわる方はそちらへ）
余談ですが太陽光パネルのDCDCについて100Wクラスのパネルをステップダウンで使う
（たとえば30V出力を14Vに変換して充電）という使い方ってイマイチじゃないですか？
そりゃあフルパワー発電してたら30Vかもしれませんが
・ちょっとだけ発電しているけど15Vに満たない
・電圧16V位まで上がったけど負荷引っ張ったら13Vくらいに落ちるくらいの日照
って間はそのエネルギー使えないので、それを理解して割り切って使っている人はいいと思います。
でも売り物の充電器としては最低ですよね。そういう動作するよって説明があればまだマシですが。
（知らずに売ってるなら知識レベルの問題、知ってて書かないなら意図して隠している問題）
これに対し、ステップアップ（ブースト）のDCDCはちょっとでも発電していたらがんばって14V作るし
フルパワー9Vのパネルを使えばフルパワー時も14Vを作ってくれます。
「車載用途では4Wくらいのサイズが現実的なので良いかもだけど10W超えたら18Vくらい出ちゃうよ？」
に対しては昇降圧（バックブースト）のDCDCというのがあります。
設定値より低い入力の時は昇圧、高い入力の時は降圧で動いてくれます。
秋月電子でいくとコスト的に有利なのは
12Wパネル http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-08233/ （20V/0.6Aくらい）
20Wパネル http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-07393/ （20V/1Aくらい）
この辺りのであればご相談頂ければ昇降圧コンバータに置き換えて太陽光パネル専用で製作もします。
まぁでもそこまで考えるレベルの人ならば、ヤフオクで安いパネル落札して
秋月電子の安チャージコントローラ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-02827/
マルツパーツのOBDコネクタ http://www.marutsu.co.jp/pc/i/236749/
で繋いであげればもっと安く作れるので、これでいいんじゃん？とも。
前回の高速補充電で短時間作業完了を掲げた時に採用した
こちら。電流モードで動作する上、PWMで最適デューティーでの昇圧をしてくれる便利な子ですが
これ使ったら本当にヒューズ（7.5A）切っちゃうのか？ってことで試験を実施
まずは、パサパサに枯れた40B19L（充電せず放置していたもの）を再度限界まで搾取します。
ケーブル類を整備して、75D23Rを電源にする赤くリップを繋げばレッツ充電の形へ。
接続直後1A弱が流れ始め
クリップ接続→流石PWMで最適点探してるな。電流上がるあがｒ・・・やべぇカメラ！→撮影
クリップ接続時はめっちゃ火花でるので心臓に悪いですが、仕様です。
おおよそ1分後。
なんだかとっても慎重に電流値が上がっていく模様。
おおよそ5分後。
これで、まぁだいたい想定通りの電流値（3Aくらい)に。<-秋月7.2Ah品は3.2Ah/1時間なので
というか、配線作りながら「PWMだから突入はむしろ無いよなぁ・・・」
なんてことを思った訳でして・・・・・・・・・・・・・・・・・・
もうバッテリが大きかろうと小さかろうとOBDⅡコネクタで補充電したらいいんじゃね？
エンジンルームに場所探して置くとか意味ない気配・・・
さて・・・
2015-05-28 19:55
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なんだかんだで安いPCを買いたいならデルさんで。
ドスパラは広告拒否しよったんで、二度と使いません。
スティックpcとか魅力的だけど、ドスパラじゃ絶対買ってやらない。
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