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回路はシンプルですが次の点に留意しました。
電源はバッテリーのプラス端子から直接取る。
供給電流はトータルで最大20Aとし、2Sq(スクエア)の線を使用する。
グランド側の配線はボディに接続する。
Accに連動したリレーを使用する。
機器側はシガレットライターソケットを使用する。
(将来必要であれば別途高信頼性の端子を増設する)
部品はほとんどオートバックスで購入しました。最近は自動車用品店でも品揃えが豊富になり入手が容易になったので助かります。
使用するリレーです。
価格が安かったのでエーモンの1245を使用しました。接点容量が20Aあるのでアクセサリー類ならたくさん使用できます。
配線の色も示されています。リレー本体にコネクタを付けた状態です。
制御用2本、接点2本共にギボシ端子が付いていて紛らわしいので配線ミスを防ぐために制御用の2本は圧着端子で線を延長しました。
制御用の電圧はもともとのシガレットライターに来ている線から分岐して加えました。ついでにKenwoodのノイズフィルターCN-200を入れました、ギボシ端子がついていたのでそのまま利用しました。最大電流は20Aです。 ノイズフィルターの出力側は圧着端子でソケット1、ソケット2と予備の3本の出力に 分岐しました。
抵抗を減らすために8スクエア用の圧着端子(スリーブ)で配線をまとめて接続しました。この部分はシャーシに接触するとショートして危険なので確実に絶縁処理しています。ヒューズです、アテンザはミニサイズのブレードヒューズなので同じタイプのものにしました。
このように蓋を開けてミニブレードヒューズを挿します。
この写真ではまだヒューズは付いていません。配線の保護用のコルゲートチューブです。
エーモンの「配線チューブ」ItemNo.1115を使用しました。外径5mm、長さ2mです。シガレットライターソケットはカー用品店で販売されているものを使用しました、接点が安っぽい点が気になりますが、 いろいろ比べても大差なかったので落ち着いた外観のものを選びました。
定格で10A以上のものを探したのですが、どれも6Aでした。スイッチはフォグランプスイッチを使用しました。
詳細はこちらをごらんください。
エーモンのItemNo.E2の「ターミナルセット」を購入しました。
使い方などの詳細はこちらのページをご覧ください。
リレーやフィルターなどの主要部分はカップホルダーの下に取り付けました。パーキングブレーキの取り付けネジを利用して リレーとノイズフィルターを固定していますが、 ネジが太い(8Φ)のでそれぞれのパーツの取り付け穴を拡げました。 ドライバーズシート側から撮った写真です、グランド端子も共締めしてアースを取っています。
クリックすると配線の種別が表示されます。
ここに20A流れると約1.08Vの電圧降下が発生します
これには大きくわけて3つの影響があります。
1.供給する電圧が下がる
電圧が1.08V下がりますから、バッテリー電圧が12Vあっても10.92Vしか出てこないことになります。実はこれはたいした問題ではありません、自動車のバッテリー電圧は10〜16V位の範囲で大きく変化するので、自動車用の機器は変動しても動作するように設計されていて1V程度の降下は無視できます。
バッテリー電圧が10Vの時に1V降下したら、あまりうまくないのですが、エンジンがかかっている状態で10Vしかないのは故障と考えられますから無視します。
2.グランドの電位が上がる
これはちょっと影響が出るかもしれません。
配線の片側分、つまり0.54Vだけ機器のグランド(アース)側が車体のグランドより高い電位になります。もっともこれも自動車用の機器であれば 設計段階で折り込み済みと思います。
3.電源のインピーダンスが大きくなる
おそらくこの問題が一番大きいでしょう。
上記1,2では電流は常に20A流れていると想定していますが、実際は変動します。仮に1〜20Aの範囲で変動すると供給電圧もグランドの電位もその範囲で変動します。
別の見方をするとシャーシから見たとき+12Vのラインには約1Vのノイズがのり、同じく機器のグランドは約0.5V振られることになります(共通インピーダンス)
この変動をコンデンサで抑えようとすると電源インピーダンスが低いために大容量が必要になります。
二つの変動ではグランド端子の方が問題が大きいので、私はグランドはシャーシに落とすようにしました。これで他の機器との電圧の差は少なくなるのではないかと期待しています(気休め程度ですが)
上の理由からは線は太ければ太いほどよいという結論になります
一方太い線は安全面で問題があります
上の例で取り出した配線が短絡(ショート)した場合を考えてみます。
短絡時にバッテリーの電圧が7.2Vまで下がったとしても抵抗値0.054Ωの配線には約133Aの電流が流れますから、6mの配線は約1kWのヒーターに化けます。もちろん通常であればその前にヒューズが切れるのですが、世の中トラブルが起きるときは安全装置もトラブルことがよくあります。
ここで配線を8Sqの太い線にした場合を考えてみると、抵抗値は1/4になるので流れる電流は4倍の530A以上になり、約3.8kWのヒーターということになります。
そこまで電流を流せるのか疑問になって調べてみたところ、高性能バッテリーは600Aで30秒流せるそうです(凄すぎます)このように安全面からは太すぎる配線は避けるのが得策ということになります。
使用する電流値と接続する機器の特性を考えて配線も選択する必要があります。