蒼天航路 〜ドローンと空撮のブログ〜

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自作 サブバッテリーシステム その6 電圧電流計を交換&テスト → そして完成!!

投稿日:2017年9月5日 更新日:

放電が計測できない…

この記事で取り付けた電圧電流計。良い感じだったんですが、一つだけ欠点が。

それは、

メイン→サブへの電流は測定できるものの、サブ→メインへの電流が計測できないこと。

走行中はエンジンがアイドリングよりも高く、オルタネータ(発電機)が仕事するので、エアコンを使おうがライトつけようが基本的にはメイン→サブへ電流が流れている。

その時の電圧は13.8~14V付近。

しかし、信号で停止している時とかは、電流が「0Ah」と表示される。その時の電圧は12V付近。

電気ってのは電圧が高い方から低い方へ流れる。そして「サブは新品でメインは古い事」を考えると、基本的にオルタネーターが仕事をしていない時はサブ→メインに流れる事が多いはず。

これは「サブを充電する」という観点からすると「放電」=「逆流」であり、今までのものではこの放電電流を測定できない。

これで心が離れてしまいました。。

充放電どちらも測定できる電流電圧計

というわけで、逆流(放電)する電流も測定できるこちらを購入して取り付けました。

配線図は以前とほぼ変わっていないので割愛します。

写真の通り、ディスプレイ部と、測定部(?)が別々になっていて、この2つは無線または有線(USB)で接続される。

僕はディスプレイを取り付ける場所とグローブボックスが近いので有線で繋ぎました。

今までシャントから取り出していた3本の信号線(この配線図の緑・黄色・黒)は、測定部の中に内蔵されていると思われる。その分、配線はシンプルになった。

実際に動かしてみた

動かしてみた写真がこちら。

放電中:Discharge

表示説明

  • 電圧(V)
  • 電流(A)
  • 仕事量(W)
  • 積算電流(AH) 逆流すると減っていくので増減します。
  • 積算仕事量(WH) 逆流しても変化なし。増え続ける。総仕事量(流れた電気量)
  • 積算時間

サブからメインに11.8A流れています。

放電=Dischargeを表す「DIS」の字が出てます。

エンジン始動直後や、アイドリング時に車のサーモスタット?ファン?がオンになった時には、このくらい流れます。

ちなみに、この後でアクセルを踏むと、この放電を取り戻すかのように20Aとかが短時間流れます。

充電中:Charge

主に走行中。

この写真を撮った時はサブバッテリーからPHANTOM4PROのバッテリーを3本くらい充電した後でした。バッテリーに取り付けたバッテリーメーターは70%の表示。

そこからの帰りです。充電されているのを表す「CHG」の文字が出ています。

最初の電流電圧計を取り付けた当初、2Aとかしか流れなくて「なんで??」て感じでしたが、アイドリング時を除き、ちゃんと10Aくらい流れていました。オームの法則を実感しました(笑)

現場を撤収する時にバッテリーの残量をチェックして、その値(60%とか)をディスプレイ横のボタンで打ち込めば、充電量に応じて画面左のバッテリー残量表示が増えていきます。

しかし、実際は配線がACCと連動しているため、エンジン停止のたびに測定部の電源が切れて狂いが生じるし、サブ→インバーターへの放電量の測定もできないので、どっちにしても残量は狂う。

いちいち打ち込むのも面倒くさいのでやってません(笑)

満充電

先日、松島への長距離ドライブをした時に、この状態になりました。

メインとサブの電圧が同じになり、メインとサブの間に電流が流れなくなっている。

勝手に「こうなったら満充電」と思うことにしています(笑)

残量を見ていちいち打ち込むのは面倒くさいし。狂っていくし。

残量は別に付けたバッテリーメーターを見れば見当つくので、こっちのメーターでは電圧と電流から満充電を判断できればいいかな・・と。

まとめ 2万円で作る 自作サブバッテリーシステム 完成!

これにて、サブバッテリーの取り付け・運用は、以下の課題は残しているものの一応、完成したと思います。

課題

  1. 耐久性 → これから(※約1年後追記。ノントラブルで快適です)
  2. サブバッテリーだけでP4Pのバッテリーを何本充電できるのか? → これから(3本までは確認済み→※追記:6本確認済み)
  3. サブが空っぽの状態から走行充電何時間くらいで回復するか? → これから ※追記:空にした事無し。6本充電してからは約4時間。
  4. ソーラーの設置 → 必要だと思った時 ※追記:いらない。走行充電で充分

となります。各種追記しました(笑)

自作 サブバッテリーシステム 仕様

  • バッテリータイプ 鉛シールド ディープサイクルバッテリー
  • バッテリー容量 20時間率105Ah/5時間率換算84Ah  12V×84Ah(5時間率)×90%(インバーター効率)=907Wh ※用途をP4Pの充電と考えると5時間率以上の使用環境となる場合あり
  • P4Pバッテリー最大充電本数(理論値) 907Wh÷89.2Wh=10本 ※電圧低下に比例して同時充電数が減ることが予想される
  • 最大負荷電力 定格300W/瞬間600W(インバーターの上限)
  • メインバッテリー保護方式(セパレートの方式) イグニッション連動リレー式 ※基本的にイグニッションオン(ACC ON)の時はエンジンが始動・走行しているため、並列接続を解除する必要は無いという考えです。ただし、サブが著しく空の時の長時間アイドリングはオルタネーターの発電量が不足気味なのでメインを痛める可能性あり。
  • 充電方法 走行充電。外付け家庭用充電器の使用も可
  • 充電時間 約8時間。通常走行約4時間で80~90%。ピーク時充電電流 約30Ah(0.3C)。本記事の電流電圧計で確認。

かかった金額

合計 22,105円

サブバッテリーと複数のドローンバッテリーがあれば、休むことなくフライトを続けられます。とても快適。

もちろんドローン以外でも車で旅行する時も安心・快適です。大地震などの災害時・停電時でも短期間ならとりあえず凌げます。

自分でつければ2万円ちょいで作れるので、是非おススメするのでした。

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名前 : 岡崎 慎一

5歳でトイラジに出会い、それ以来ブランクはあれどずっとラジコン好き。
とあるアーティストのMV撮影でDJI INSPIREでの撮影を目の当たりにしてドローン空撮を志す。現在はそのMV撮影時に飛ばしていた人に師事。

ドローンの他、登山とマラソンとロードバイクと天体撮影とラジコンと音楽とデリカスペースギアとPCとカレーが好き。 これら全部を活かして、旅をしながら稼げるバックパッカーとなり世界一周に憧れてます!
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