2007年10月31日

エンジンONで入るスイッチ

バイクには、ヘッドライトをON/OFFするスイッチが付いていないことをご存知だろうか?

そのこと自体は別に問題ではないのだが、エンジンが OFF のときでもヘッドライトが点灯してしまう。バッテリーが弱ってきて、エンジンがかかりにくい状況でもヘッドライトは点灯している。ついにはエンジンがかからなくなったときでも...

ヘッドライトに流れる電流はかなり大きい。100W なら 8.3A だ。これだけの電流を常時流さなければ、エンジンはかかったかも知れないと思ってしまう。(私のバイクはセル専用でバッテリーがあがればどうにもならない。そして...こういう経験が、2度ある。)

エンジンONを検出して、そのときだけヘッドライトを点灯するようにしたいと思っていた。そのようなものを作るにはどうすればよいか今まで分からなかったが、バッテリーの特性を調べてみたら実は簡単なのではないか ..と思えてきた。

車やバイクの充電方法は、フロート充電で 13.5〜13.8V の定電圧充電だ。すなわち エンジンONのときは、この電圧になる。
そして、鉛バッテリーの放電特性の測定で調べたように、フル充電の状態でも多少電流を流せば 12.4〜12.9V ぐらいの電圧にすぐ落ちる。ということは、13.0V以上 で ON/それ以下で OFFになるような回路があればよい。そしてその回路は TL431と Pch FET で簡単に作れる。それも実験済み。

FET の ON抵抗は低くければ低いほどよい。放電器で使った FDS4675は、11A 流せて ON抵抗は 13mΩ そのときの自己損失は 0.14W に過ぎないからこれで十分。放熱器も必要ない。

回路図案:



放電器と回路をベースに、コンデンサを入れ RC LPF を通すことにした。100uF なら cut-off 周波数は 約1Hz になる。これでも反応がよすぎるなら 1000uF を使ってみるのもよいかも知れない。

調整案)
適当な電源(5Vとか)をつないでみて、入力電圧と TL431のRef電圧をテスタで測定する。その比率が 13.0:2.49 になるようにVR(半固定抵抗)を調整する。

予想動作)
イグニションキーを ON にした瞬間、フル充電されている状態なら、数秒? ヘッドライトが点灯する。しばらくエンジンをかけていなければ、(たぶん)まったく点灯しない。エンジンをかけると少しの間を置いてヘッドライトが点灯する。

注意)このスイッチは、12V バッテリーでヘッドライトを点灯させるタイプでしか使えません。ジェネレータから直接配線されているようなものはだめです。(そもそもこのスイッチの必要性もないはずですが ...)。 ちなみに、6V バッテリー用には抵抗を変えればよいはず。HID で使えるかどうか(問題がないか)については分かりません。
いずれにせよ、自己責任でお願いします。

おまけ

バイクの充電システムの例



ジェネレータは、三相交流。整流してバッテリーに直接接続。電圧制御は、SCR(サイリスタ)によっておこなう。余分な電力は、GND にショートすることによって、ジェネレータに返す。また、LOAD(負荷)も イグニッションキーが ON のとき バッテリーと並列に接続される。
バッテリーの充電電流を制限しているところは回路上なく、たぶんバッテリーの内部抵抗だけで充電電流の上限が決まる。
posted by すz at 14:37| Comment(0) | TrackBack(0) | バッテリー関係
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