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満天☆の海-2

カテゴリ:バッテリーと電気( 13 )

バッテリー交換

バッテリーは二つともまだ生きてるが、もう9年間も頑張ってくれたので、瀬戸内海クルージングを機会に引退してもらって、パナソニックカオスの55B19L/C4と95D23L/C4を購入した。

9年間頑張ってくれたバッテリー
購入日 2004年8月10日 横須賀 島忠ホームズ 0468-22-2400 
銘柄  古河Super NOVA-(Z/V共通)80D26L、5時間率容量 55Ah、充電電流 5.5A
2個 計25,000円

今回購入したバッテリー
1)【55B19L/C4】パナソニックバッテリーカオスcaos【国産車用】 
価格 5,239(円) × 1(個) = 5,239(円)
2)LIFE WINK バッテリー寿命判定ユニット【RCP】 (4902704132444)価格 1,701(円) × 1(個) = 1,701(円)
合計 6,940(円)
[受注日時]2013.06.11 株式会社ホームセンターセブン大分県宇佐市

 
【NEW!カオス】パナソニック N-95D23L/C4 caos
[受注日時] 2013/06/20 01:38:44
数量: 1 単価: 11600円 (税別、送料別)
******************************************************
[小計] 11600円 [消費税] 580円 [送料] 0円 [手数料] 0円
---------------------------------------
[合計] 12180円激安カー用品 WEBいち店
(URL) http://www.rakuten.co.jp/geki-car/
(TEL) 0270-24-9065


by mantenbosisan | 2013-06-20 15:23 | バッテリーと電気 | Comments(0)

スイッチパネルの整理

スイッチパネルの蓋を開けるとそこは魑魅魍魎の世界。
しかし、いつまでも怖気づいてはいられない。意を決して厚いベールを剥ぎに掛かった。
配線コードは束ねられてビニールテープでぐるぐる巻きにされていたので、まずビニールテープを剥がして配線コードを出す。
b0114415_2327495.jpg

部分拡大
b0114415_23222369.jpg

=上の写真を参照=
マイナス配線はスイッチパネルパネルには向かわずに下記のように一本化されて出ている。
①電装品からスイッチパネルボックスまで来た配線コードはここでプラスとマイナスのコードに分けられ、プラスはプラス同士、マイナスはマイナス同士に仕分けられてまとまっている。
②まとめられたマイナスの配線コードは切り揃えられて他の一本の太いマイナス配線コードコードの途中の被膜を剥いでハンダ付けされて合体している。
③合体して一本になったそのコードは更に他の太いマイナス配線コードと一緒に切り揃えられて、「バッテリーのマイナスターミナルに向かう一本の太いマイナス配線コード」にハンダ付けされている。
④そのマイナスコードはメインスイッチに向かうプラスの配線コードと一緒にテープで束ねられてスイッチパネルボックスから出ている。

一方、プラス配線コードはスイッチパネルにリードされている。
下の写真は2列あるうちの左側のスイッチパネルだ。配線図を手掛かりに解読。
b0114415_0254143.jpg

配線がゴチャゴチャしているが、電装品の各プラス配線コードはそれぞれに割り当てられたスイッチとヒューズに接続している。接続順序は→スイッチ→ヒューズでも→ヒューズ→スイッチでも、どちらが先でも良い。次に各配線コードは一つ一つ大きなプラス配線コードにハンダ付けされて合流し、一つになってバッテリーメインスイッチに向かっている。これが基本原則だ。
b0114415_1211286.jpg


全周燈から上は、最初にスイッチに配線され、スイッチから出た配線はヒューズの上の端子に接続し、ヒューズの下の端子が「バッテリーメインスイッチに向かう一本の太いコー」ドにハンダ付けで合流している。
一方、両色燈は先にヒューズの上の端子に接続して、ヒューズの下の端子から出た配線コードがスイッチに接続し、スイッチから出た配線が全周燈のヒューズの下の端子に接続しているように見えるのだが、これは全周燈のヒューズにつながれているわけじゃなく、全周燈のヒューズの端子に接続している「メインスイッチに向かうプラスコード」にハンダ付けされているのだ。メインスイッチに向かうプラスコード」の被膜が剥がれていてハンダ付け出来るようになってるところならどこでも良いわけで、たまたまいちばん近いところが全周燈だったというわけだ。

船尾燈の配線も複雑で専用のスイッチがなくヒューズに接続してから両色燈のスイッチに配線されている。すなわち、スイッチは共用になっており、両色燈と船尾灯は同時にスイッチオンオフされるようになっている。スイッチを共用しているので両色燈と船尾燈は最初にヒューズに配線せざるを得ないのだ。そしてヒューズの下の端子はスイッチへの配線で使用済みなので、「メインスイッチに向かうプラスコード」への接続は別のところでやらざるを得なかったというわけだ。
b0114415_0244190.jpg


それと全てのキャビンライトのプラスの配線コードはスイッチパネルの手前で一本化されて一つのヒューズにリードされている。そしてヒューズの下の端子は「メインスイッチに向かうプラスコード」に接続している。各ライトに個別スイッチがついてるのでここにはスイッチはないのだ。

尚、法令違反を犯すことになるので、長い間の懸案事項だった船尾燈は船尾燈単独のスイッチ(黒色)を新設した。船尾燈配線コードを両色燈から分断して、ヒューズ⇒単独スイッチ(黒)⇒メインスイッチに向かう太いコードにハンダ付けして接続した。
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船尾灯を独立させた配線
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右列のスイッチパネル
b0114415_17403098.jpg

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オリジナルのトグルスイッチ。記号を拡大。
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by mantenbosisan | 2013-03-23 23:31 | バッテリーと電気 | Comments(0)

LED基盤の配線切れてハンダ付けで修復

2月28日
a0105544_10501932.jpg黒い塊は剥した両面テープ。基盤から両面テープをはがすときに配線を引っ張って切ってしまったようなのだ。

前回2月14日にニッセンのランタンにLEDを付け替える際黒い方の配線のハンダ付けが取れてしまったのでこの日岸壁に行き電気を取ってハンダ付けした。LEDはコードも極細なので細いハンダを使いハンダコテも先端が尖った物に変えた方がやりやすいことは分かっていたが、そろえるのも面倒なので普通の大きさものでやった。急がば回れということになるかとも思ったが結果オーライ。写真で見るとハンダの塊が大きすぎる。もう少し赤寄りに流れたら赤黒がくっついてしまってアウトだった。
今後のために先端の細いコテ先とハンダが固まって垂れないように細いハンダ線を買っておいた方が良い。

あとでなぜ配線が切れてしまったのかと検証。
基盤を壁面に張り付けるのに両面テープで張り付けていたのだが配線も一緒に両面テープで抑えていた。配置換えで両面テープを剥すときに両面テープにくっついた配線が一緒に引張られて断線したということのようだ。その時はハンダ付けの道具も持ってなかったので取れた配線を両面テープで抑えて導通させて点灯させたのだった。
by mantenbosisan | 2013-02-28 22:22 | バッテリーと電気 | Comments(0)

電気ー7)並列接続の問題点整理

基本知識が欠如しているのでしかたない。
悪戦苦闘しながら勉強中だが、今回は並列接続したバッテリーを重負荷に接続した場合と軽負荷に接続した場合に分けて問題点を整理。

「負荷」というのは、バッテリーから電力の供給を受けて何らかの仕事をするもの、たとえばモーターとか電球とかGPSとかのことだ。
負荷が大きい=重負荷というのは負荷抵抗が小さいものだそうだ。それに対して負荷が軽い=軽負荷というのは負荷抵抗が大きいものだそうだ。ややこしくて間違えそうだ。
電圧/電流=抵抗の式に当てはめて考えると抵抗値が小さい重負荷の場合は電流は多いとわかる。大電流が流れるたとえばスターティングモーターとか電子レンジがこれに該当するのだろう。一方、抵抗値が大きい軽負荷は電流は少ないということがわかる。非常にややこしい…
b0114415_97142.jpg


すなわち、並列接続の弊害というのは大負荷(重負荷)の時には起きず、軽負荷あるいは無負荷への接続の時に発生するようだ。
その時、残量の多い方のバッテリーから残量の少ない方のバッテリーに向かって電気が流れて行き、二つのバッテリーの残量が同じになったところで電気の流れが止まればそれほど問題ないと思うのだが、どうもそうではなく、1から2に電気が流れて、2の方の残量が多くなると、次は2から1へ、そしてまた1から2へというように二つのバッテリー間で電気の流れが交互に続いて行き、やがて両方とも過放電してバッテリーがダメになってしまうということだ。
メインスイッチをBOTHにしたままにして下船してしまい、バッテリーを二つともお釈迦にしてしまったという話を耳にするがそれはこういうことだったのだ。
by mantenbosisan | 2011-02-20 21:29 | バッテリーと電気 | Comments(0)

電気ー6)バッテリー管理についての初歩的考察

自動車用バッテリーの容量表記と構造
バッテリーの容量表記⇒ http://www.geocities.jp/fkmtf928/BATT_capacity.html
自動車用バッテリー バッテリーの構造と見方⇒ http://www.1techicon.com/battery.html

バッテリーは常に満充電を維持することが長持ちの秘訣
今使用しているバッテリーは古河Super NOVA-(Z/V共通)80D26L(5時間率容量55Ah)×2個だ。
2004年8月購入してからで8年半(2013年2月現在)なので劣化が心配だが、乗船のたびに測っている電圧は二つともほとんどいつも12.6以上ある。電装系大研究の表によるとこれはほぼ満充電と言ってよいようだ。バッテリーを長持ちさせる秘訣は満充電を維持するということらしいが、冬でも月に最低3回はヨットに行ってエンジンをかけて充電し、下船する時にはバッテリーターミナルを外しているので自己放電も少なくいつも満充電に近い状態を保っていられるのかもしれない。

電圧をチェックして、ハウス用バッテリーが減ってる時はスイッチ2番でハウス用バッテリーを充電し、始動用バッテリーが減ってる時はスイッチ1番で充電する。充電時間が長くかかるのでBOTHでの並列充電はほとんどしない。

アイドリング充電はいけないのか?
出港機会が減る冬場は特にバース内でエンジンをかけて充電することがことが多いのだが、この点に関し、ちょっと気になるレポートを見つけた。「ディーゼル機関の無負荷(軽負荷)運転の弊害について」という題だ→http://www.koken-atsugi.co.jp/disel_kikan_no_heigai.pdf
気になったので2011年3月9日、仁科ヤンマーに確認したところ、最低回転での無負荷運転(アイドリング)がいけないのであって回転を少し上げて1000~1500回転くらいで回しておけば無負荷運転でも別に問題はないということだった。一安心。

エンジン始動用とハウス用のバッテリーを分けてエンジン始動用バッテリーを温存すること。交互に使うのはぜったい×
ハウス用のバッテリーは一般的に放電深度が深くなるのだが、通常の車用の液式バッテリー(スターティングバッテリー)は深く放電してしまうと一発でダメになってしまう。
したがってエンジン始動用のバッテリーを特定せず、行き当たりばったりに、あるいは交互にエンジン始動用に使ったりハウス用に使ってると二つともエンジン始動が出来なくなってしまう恐れがある。エンジン始動用バッテリーはぜったいにハウス用に使わず温存すること。
注:放電深度とはそのバッテリー容量に対してどのくらいの電気を使ったか(放電したか)を表す。そして過放電というのは10.5V以下に放電した状態なのだそうだ。

バッテリーはどのくらい消費しても大丈夫なのか
バッテリー容量の50%も使われてしまうとスタミナ切れでスターターを回すだけの瞬発力を出せなくなると書いてあったのでどのくらいまでなら良いのかが気になるが、電装系大研究によるとバッテリー容量の30%位までの使用に抑えれば良いとのこと。
過放電(10.5V以下)の状態まで残量が減ってもすぐに充電すればよいが、そのようなアンダーチャージの状態で放置しておくと電気を生み出す活物質がサルフェーションを起こして充電しても元に戻らなくなる。これはバッテリー内の硫酸鉛が結晶化して充電を妨げるからなのだそうだ。

バッテリー残量の目安として次のようなデータが載っていたが、これ正しいのかな??
バッテリーを放電も充電もせずに1時間以上放置した後の電圧と充電状態(%)の関係
12.6-12.8V=100%充電、
12.4-12.6V=75-100%充電
12.2-12.4V=50-75%充電
12.0-12.2V=25-50%充電
11.8-12.0V=0-25%充電
~11.8V=0%

ハウス用バッテリーも最大消費量×3倍の容量をもつことが基本らしい
ということは55Ahのバッテリーなら発電してない状態で最大で18Aまでの電気を使っても大丈夫ということになる。
20W室内灯と10W室内灯をそれぞれ5時間ずつ点けたとして12.5A、ロスを見込んで計算しても消費量は15Aなのでまだ十分安全圏ということになる。
18A以上の電気を使う必要がある場合はエンジンをかけて使えば良いということだ。夜間航行で航海灯を点灯する場合は一晩で40A以上消費するのだから当然エンジンをかけなければアウトということがわかる。

月に容量の5-10%自然放電する
普通の液式バッテリー(スターティングバッテリー)は気温にもよるが放置しておくと月に5-10%自然放電するということだ。この計算がよくわからないが、たとえば55Ahのバッテリーなら月に最大5.5A放電するということなのかな?だから冬籠りで長期間乗らない時でも1カ月に一度は充電すべきだ。あるいはソーラーチャージャーを設置。

機関運転中にメインスイッチをOFFにするのは厳禁。発電機が壊れる。
OFF-1-BOTH-2という順序になってるロータリースイッチならスイッチの切り替え中に誤ってOFFに入れてしまう確率は低いが、腐食の多いマリーンエンジンでは万一の接触不良などで結果的にOFFになってしまうこともあり得る。どのような原因にせよ運転中にOFFになってしまったらオルターネーターを壊してしまうことになるので運転中はメインスイッチに触らないことが一番だと電装系大研究には書いてるが、これは、バッテリーを外されるとオルタネーターが生み出した電気の受け口がなくなって、瞬間的にオルタネーターが抱える電圧が上がってしまい、そうなるとオルタネーターに組み込まれているダイオードがその高い電圧に耐えきれなくなって壊れてしまうからなのだそうだ。
「電装系大研究」によるとボートはBOTHで始動し運転中もBOTHのままのようなのでメインスイッチに触れなくて済むのかもしれないがヨットはそうはいかない。どうしてもスイッチの切り替えが必要になる。

機走から帆走に入った時、および離船するする時にBOTHのままにしないように十分注意のこと
すなわち、航行中に機走または機帆走からエンジンを止めて帆走に移ってもオーパイ、GPSなどの電装品は使われ続ける。その時メインスイッチを2番に切り替えるのを忘れてBOTHのままにしていると、バッテリーが二つとも消費され続けるし(No.1バッテリーはエンジン始動用に温存していなければいけないのに)、もう一つ大きな問題は並列接続の害が生じる。そしてこの並列接続の害はスイッチを切り替え忘れてBOTHにしたままにして下船してしまった場合の方が大きい。というのは、並列接続の期間が次回ヨットに来るまでと長いので、バッテリーを二つとも駄目にしてしまったという話をよく聞く。

万一のバッテリー上がりに備えてバックアップを考える
JAFも使ってる高性能ポータブルバッテリー「スターティングパックSP3500」がお薦めらしいが1万円前後の大自工業のものはどうなのだろうか?

マリーンに使うバッテリーチャージャーは何が良いか
「マルチステップチャージャー」方式の製品にすべきとのこと。
調べてみたら→http://store.shopping.yahoo.co.jp/tire1ban/7755.html
新世代全自動バッテリーチャージャー誕生!
ACDelco バッテリー充電器 AD-0002
価格:タイヤ1番16,931円(税込)、海遊社でも扱ってるが18,000円

ほとんどのDC12V 鉛蓄電池に使用可能
●充電電流: 2 /4 / 6 /10/12/15A ●スイッチング方式採用
●パルス充電方式による4ステージチャージ
●パルス充電方式により、サルフェーションを軽減しバッテリーを長持ちさせる
●オートウエイクアップ機能により常時満充電レベルを維持
●オルタネーターチェック機能
●安全機能
・オーバーチャージ&オーバーヒート保護機能
・短絡(ショート)保護機能
・スパーク防止クリップ採用


参考書:電装系大研究(小川淳著)
by mantenbosisan | 2011-02-18 22:34 | バッテリーと電気 | Comments(0)

電気ー5)メインスイッチになぜBOTHがある?-2 メインスイッチの使い方比較

2013.2.6加筆
KAKESU-3のバッテリーは古く二つのバッテリーの劣化度に差が出ているので充電時BOTHにしても二つ同時に充電できず、片方は充電不足になってしまうので充電はBOTHで行わない。必ず片方ずつ行う。また、始動用バッテリーが充電不足になったこともないのでBOTHで始動することもない。

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上記1)の1番スイッチで始動する場合は、暖機運転が終わって離岸前にスイッチを2番に切り替えておけば出港直後の忙しい時にキャビンに降りてスイッチを切り替えるわずらわしさがなくなる。

上記2)の機走、機帆走での電装品使用時に「虎の巻」と「大研究」はBOTHにしているが、これは電力消費よりも電力供給が多いという前提に立ってBOTHにしているのだと思う。供給電力よりも消費電力が多い場合にはBOTHにしていてはいけないのだから。

上記2)でBOTHで機走または機帆走から機関停止して上記3)の帆走(メインスイッチ2番)に移る時にはエンジンスイッチとメインスイッチの二つのスイッチ操作が必要になるが、メインスイッチを2番に切り替えるつもりが勘違いしてOFFに入れてしまうということがないとは限らない。そしてそれをエンジンストップ前にやってしまったらオオゴトなのだ。単に順序が逆になっただけなのだが…。だから機走(機帆走)からエンジン停止、帆走に写る時の手順は「エンジンストップ→メインスイッチの切り替え」というように決めて手順を徹底しておいた方がよいかもしれない。→「電気ー6)バッテリー管理についての初歩的考察」。

ゲストを乗船させている場合は特に注意が必要だ。自分はコックピットにいて操船中で手が離せずたまたまキャビンにいたゲストにメインスイッチを頼んだ場合にはありえない話じゃない。シングルハンドは共同作業に慣れてないので何かゲストにやってもらおうとするとうまくコミュニケーションが取れずに失敗することがある。エンジンスイッチとメインスイッチの操作は必ず確実に自分でやるべきだ。

また、エンジンをストップしただけでメインスイッチをBOTHのままにして帆走に移るのも厳禁だ。→「電気ー6)バッテリー管理についての初歩的考察」を参照。
by mantenbosisan | 2011-02-16 21:00 | バッテリーと電気 | Comments(0)

電気ー4)メインスイッチになぜBOTHがある?

2013.2.6加筆
バッテリーの並列接続はいけないと言われているのに、なぜメインスイッチにはそのいけない並列接続にするためのBOTHがあるのだ?という疑問を解くために電装系大研究(モーターボートが対象)とセーリングクルーザー虎の巻を読んでみたのだが、このあまりにもプリミティブな疑問に答えてくれるものは見つからなかったので自分で考えてみた。

1)バッテリーはこうなってる
ヨットにおけるバッテリーの用途はエンジンの始動と電装品への電力供給の二つだが、安全にかかわる最も大事な仕事がエンジン始動のための電力供給だ。

そこで、肝心な時にエンジンを始動出来ないと大変なのでバッテリーを二つ積み込んで一つをエンジン始動専用に確保し、他方を電装品への電力供給用(ハウス用と呼ぶ)に使うことにしている。
二つのバッテリは、+端子同士は接続せずマイナス端子だけを接続して共通アースを取っている。これは通常の接続方法なのだそうだ。
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2)メインスイッチの仕組み
バッテリーのスイッチはメインスイッチと呼ばれキャビン内にある。このメインスイッチにはロータリースイッチが使われていてつまみを回してOFF – 1 – BOTH – 2に順番に切り替わるようになっている。

メインスイッチの裏側にはエンジン始動用バッテリーの+につながる端子、ハウス用バッテリーの+につながる端子、スターターの端子の3つの端子があり、スイッチを回して「1」にするとエンジン始動用のバッテリーにつながり「2」にするとハウス用のバッテリーにつながるようになっている。そしてBOTHにするとエンジン始動用バッテリーの端子、ハウス用バッテリー端子、スターターの端子全部につながる。すなわちバッテリーは並列接続にしていないが、メインスイッチをBOTHに入れると二つのバッテリーの+と+が接続されて並列接続になる。
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それで、なぜメインスイッチにはそのいけない並列接続にするためのBOTHがあるのだ?というのが今回の命題だが、電装系大研究(モーターボートが対象)とセーリングクルーザー虎の巻ではいずれもエンジン始動時(電力消費のみ)と機走時(充電と同時に電力消費)にはメインスイッチをBOTHに入れているのだ。そこで、バッテリーを並列接続でつないではいけないと言われているのに、なぜメインスイッチを通してわざわざ並列接続にして使っているのかの解明を試みてみた。

3)エンジン始動時におけるBOTHの使用について(すなわち、並列接続について)

a) 二つのバッテリーの品質に差がなく電圧差が小さい場合
”軽負荷、無負荷にBOTHで接続するのは絶対的に良くない” が、”大負荷に接続するのは問題ない。むしろ、バッテリーが弱っている時にはBOTHにしてエンジンを始動すれば二つのバッテリーから同時に電力を供給できるのでメリットがある”のだそうだ。

b)では電圧差が大きい場合はどうなのか?
→“常に電圧の高い方のバッテリーだけから電力(電流)供給が行われて、電圧の低い方のバッテリーは遊んでいる”らしいのだが、別にそれで弊害が起こるわけでもないので問題はなさそうだ。

4)機走時のBOTHの使用について
前提条件:機走中、GPSやオーパイなどの電子機器を使用している場合はオルターネーターで発電された電気はまず電子機器で消費されてその残った電気がバッテリーの充電に回されている。従ってここでは並列接続されたバッテリーへの充電について焦点を当てた。
a) 電圧差が小さい場合のBOTH(並列充電)
二つのバッテリーの程度にほとんど差がなくても(=電圧差がどんなに小さくても)並列充電は充電効率が悪くて充電に時間が長くかかるというデメリットがあるようだ。
b)電圧差が大きい場合のBOTH(並列充電)
二つのバッテリーのうち片方がもう一つのバッテリーよりも劣化が進んで内部抵抗が高くなっているような場合は、内部抵抗の差がどのくらいあるかにもよるのだろうが、内部抵抗の低いバッテリー(元気なバッテリー)の充電は進むが内部抵抗の高いバッテリー(弱ってるバッテリー)の充電はあまり進まないということだ。極端な話、元気なバッテリーだけが充電されて弱ってる方のバッテリーにはぜんぜん充電されないようだ。

5)結論
BOTHでエンジンを始動するのは意味があるが、機走中にBOTHにするのは考え物だ。特にバッテリーが古い場合は止めた方が良い。
by mantenbosisan | 2011-02-16 20:35 | バッテリーと電気 | Comments(3)

電気ー3)バッテリーチェックと掃除

注:
2019.3.2加筆:2013年までは古河Super NOVA- 80D26Lを9年間使用。その間はバッテリーの比重管理、補水等もしていたが、2013年6月にパナソニックカオスブルーバッテリー充電制御車用に交換してからは、「それをするには減液抑制シート(ラベル)をはがす必要があり、そうすると減液抑制効果が減少する」と注意書きがあったので、そのような管理は出来なくなったが、その代り、「バッテリー液比重および液量」の状態を知らせてくれるインジケーターがついているので、それでチェックしている。



電圧を測る
乗船のたびに電圧計でバッテリ-残容量を測り、常に12.6-12.8V(ほぼ満充電)の電圧を保つようにすること。鉛バッテリーは使ったら満充電に戻すという使い方をするのが長持ちの秘訣だそうだ。

バッテリーのプラス端子にテスターの赤いテストリード、マイナス端子にテスターの黒いテストリードを当てて測る。シガーソケット経由だと電圧は少し低めに出る。

電装系大研究によると、エンジンを始動するためには容量の30%くらいまでの使用(逆に言うと充電率が70%ということか)に止めておけば始動するために必要なパワーを維持できると書いてあった。70%ということは12.4Vあたりだ。
すなわち、エンジン始動用バッテリーの電圧はいつも12.4V以上にしておきなさいということだ。また、二つのバッテリーのバランスをとるためにはハウス用も同じ電圧を維持しておきたい。

(エンジンキーONで13v)、エンジンを始動して無負荷の状態でアイドリング中に14v前後(13.5-14v)を示し、回転を上げても14.5v以上にならなければ発電機は正常。
注:このエンジン始動中に示す電圧は発電機が発生している電圧であってバッテリー電圧ではない。

満充電の状態にしてエンジンを切った直後のバッテリー電圧は13V以上になっており、時間が経つと少しずつ下がってくる。それが1分くらいの間に1V以上下がるようだとかなり弱ってるのでそろそろ買い替え時期に来ていると考えたほうが良いそうだ。


同じバッテリーでも、使用頻度が高いバッテリーの方が劣化が少ない(寿命が長い)そうだ。これは、オルタネータからの充電時にバッテリー内に電子の流れが発生し、この電子がバッテリー内の電極を清掃する。すなわち電極に付いた硫酸鉛を分解する。硫酸鉛は電気を通さないので硫酸鉛が付着して汚れた電極は電気の流れが阻害されるとのこと。

バッテリーは過放電したり11v以下の充電不足が続くと硫酸鉛がだんだん結晶化して(サルフェーションを起こして)充電を妨げ、劣化を促進する。(尚、硫酸鉛を除去する装置(充電器+パルス発生装置)はDIYなどで安く売られているとのことだ。)

→バッテリーを使用したら充電して満充電に戻し、バッテリーターミナルを外して下船するという癖をつけておきたい。

比重をチェックする
バッテリーの6つに区切られた電槽のそれぞれの液口栓を開け、各セルごとに比重計でバッテリー液を吸い取る。バッテリーの充電状態が100%なら比重は1.28、50%なら1.20、0%で1.12が一応の目安。これは外気温20℃という条件での値で温度が高いと若干低めになる。

充電状態100%から放電により化学変化でバッテリー液内の希硫酸が水に変化する。
それによりバッテリー液の濃度は薄くなって比重は下がる。また、液面が低下していると比重は高くなる。

•比重が1.240以下の時は完全に充電すること。
•完全に充電しても比重が回復しない場合は、バッテリー交換する必要があることが多い。
とのことだ。

バッテリー液のチェック
バッテリーを据え付けたままでは液量が見えずいちいちバッテリーを外してチェックしなければならないのでついおろそかにしてしまうが原則的には年に何回かはチェックした方が良いようだ。特に気温の高い夏は注意が必要らしい。ところで今のバッテリーはメンテナンスフリーのバッテリーではないのだが8年経っても液はほとんど減ってない。

バッテリー端子の掃除
バッテリーのターミナルは振動で緩んでたり、汚れていたり(場合により腐食が進んでいたり)することがあり、そうなると電気の流れが妨げられるので時々ターミナルを外して掃除しなければならない。掃除する個所はバッテリーターミナル、ターミナルポール、そしてケーブルの端子だ。金属ブラシやヤスリでこすって表面の酸化被膜を削り落とすのだが、専用の掃除工具があるらしい。400円くらいらしいので機会があったら買っておけば便利だろう。ターミナル端子の内側は割り箸などにサンドペーパーを巻きつけて磨く。最後に接点復活剤をスプレーすれば通電効率も良くなる。
尚、セットする際ターミナルポールの表面に薄くグリスを塗布すれば、腐食防止効果が高まるとのこと。

電流計の見方 (アナログ電流計 参考:yacht the deep)
機関運転中(発電中)に電流計が左(マイナス)に振れている(即ち、充電中にもかかわらずバッテリー容量が減少し続けている)ようだと、負荷が大きすぎる(発電量<使用量)ので不要な機器をオフにしないと、いずれバッテリ-は空になる。また、発電機運転中にすべての機器をオフにしたとき、電流計が右(プラス)に振れているときはバッテリ-へ充電中、どちらへも振れなければ満充電状態。
電流計がプラマイ・ゼロで機器をオンにしたとき、針が右に振れたらその分は機器が消費する電流。 左に振れる場合(放電)はオンにしている負荷が大きすぎるか或いは発電機不良の恐れが大。
とのことだ。残念ながらチェックしたことがない。

バッテリーの外し方
バッテリーは車のバッテリーを使ってるのだが、その取説には「バッテリーを外すときは最初にマイナス端子を外し、バッテリーを付ける時は最初にプラス端子を付ける」と書いてあるが、その理由はこういうことだった。

バッテリーのマイナス端子は車のボディに接続されているのだそうだ。だから体の一部でも車のボディーに触れたままプラス端子に触るとプラス端子とマイナスが接続したことと同じになって感電する。ボンネットを開けてエンジンをチェックする時はどうしても体は車の一部に接触してしまうがその時不注意でプラス端子に触れないとは限らないので十分気をつけなくてはいけない。感電しても大した痛みもないらしいが、電装系がダメになる場合もあるようなのでこっちの方は痛い。

車のボディーはヨットで言うとエンジンボディーという事かと思うが、ヨットでエンジンボディーに接触しながらバッテリーのプラス端子に触ることはまずないので、上記取扱いルールは関係ないのだと思うが、車とエンジンといちいち使い分けるのは面倒なので、車と同じように扱っている。


by mantenbosisan | 2011-02-13 22:52 | バッテリーと電気 | Comments(0)

電気ー2)ヨットの電力消費量-航行時

日中の航行時の電力消費量
GPSプロッター魚探の消費電力
葵ソニックGPSプロッター&魚群探知機SVC780 200kHzの電力消費量はカタログ値で15W(注:メーカー、機種によって消費電力はバラバラで40Wというものもあるようだ)。
1時間の消費量が15WということはAhに直すと→15W÷12V=1.25Ah
12時間使用すると→15W×12hrs=180Wの消費。これは→180W÷12V=15Ah

オートパイロットの消費電力
0.2Aというメモ(出所不明)が残っていたが間違ってるようなので訂正。
Raymarine ST1000Plus、2000Plus Tiller Pilot Owner’s Handbookで調べたら次のようになっていた。ST1000と2000それぞれの数値は記載なし。
Standby: 40mA (90mA with full lighting)
Auto :0.5to1.5A depending on boat trim, helm load and sailing conditions.

Standby時の消費量は無視して全航程Autoで使用したと仮定。
穏やかな海況での消費量は
1時間あたり0.5AhということだからWに換算すると→0.5A×12V=6W
12時間使用すると→0.5Ah×12hrs=6Ah。Wに換算すると→6Ah×12V=72W

荒天時での消費量は
1時間あたり1.5AhということだからWに換算すると→1.5Ahx12V=18W
12時間使用すると→1.5Ah×12hrs=18Ah。Wに換算すると18Ahx12V=216W

平均的な海況として上記の中間値を取ると以下となる。
1時間の消費量は1.0Ahx12V=12W
12時間使用すると→12W×12hrs=144Wの消費。これは→144W÷12V=12Ah

GPSとオーパイを使用して航行する時の電力消費量は
1時間で1.25Ah+1.0Ah=2.25Ah
5時間では11.25Ah
10時間では22.5Ah
1時間当たりの消費量が計2.25Ahだからスロー回転でエンジンを併用して機帆走すれば全く問題なし。10-2.25=7.75Ahがバッテリー充電に回る計算になる(計算上は)。

一方、エンジンを使用せず帆走だけで10時間走れば22.5Ahの電力を使うので55Ah程度の容量のバッテリーでは41%消費され残量が59%となりかなりと厳しい。

そこで、上記のGPSとオーパイの使用時間においてどのくらいの容量のバッテリーなら30%の許容使用範囲になるのか計算すると
5時間で11.25Ah 消費の場合は37.5Ahの容量のバッテリーでOK
10時間で22.5Ah消費の場合は75Ahの容量が必要

ただし、翌日も続けてクルージングする場合この消費分をどうやって翌朝までに穴埋め(充電し)するのかが問題になる。
翌朝までに満充電に戻せない場合は翌日は機走するしかない。寄港先が電気の供給を受けられるマリーナばかりなら充電器を持参するという手があるが、ほとんど漁港では無理だろう。
その日のうちに満充電に戻すためには、毎日の航程の中で機帆走する時間を計算して走る必要があるということになる。まあ、その方がエンジンにとって優しいような気がするが、目的地に到着後岸壁でちょっと回転高めの無負荷運転で充電しても別にエンジンに悪いということはないと仁科ヤンマーの社長さんに聞いた。

夜間航行中の電力消費量
1)航海灯の消費電力
両色灯の消費電力30Wというメモ(出所不明)が残っていたがどうも間違いのようなので訂正。
「SEA@ITEM http://sea-item.shop-pro.jp/?mode=cate&cbid=425495&csid=6
で調べたら小糸製作所製両色灯、船尾灯、停泊灯いずれも電力消費量は10Wだった。
航海灯の法規制は
帆走時 ⇒両色灯+船尾灯を点灯
機走時(=機帆走時) ⇒両色灯+全周灯(停泊灯)を点灯…船尾灯は消す
となっている。
電力消費量はどれも10Wなので、機走時も帆走時も航海灯の消費電力は計20Wだ。
1時間の消費量が20WということはAhに直すと→20W÷12V=1.67Ah
12時間点灯すると→20W×12hrs=240Wの消費。これは→240W÷12V=20Ah

2)GPSプロッター魚探の消費電力(詳細は上記日中の航海時の電力消費量)
1時間の消費量 1.25Ah
12時間使用すると15Ah

3)オートパイロットの消費電力(詳細は上記日中の航海時の電力消費量)
使用条件が平均的な海況として
1時間の消費量は1.0Ah=12W
12時間使用すると12Ah

4)上記すべて使用しているとすると
1時間で1.67Ah+1.25Ah+1.0Ah=3.92Ah
12時間では47Ah
1時間当たりの消費量が計3.92Ahだからスロー回転でエンジンを併用して機帆走すれば全く問題なし。10-3.92=6.08Ahがバッテリー充電に回る計算になる(計算上は)が、一方、エンジンを使用せず帆走だけで一晩12時間走れば47Ahもの電力を使うので55Ah程度の容量のバッテリーでは無理だとわかる。
参考:
SEA@ITEM http://sea-item.shop-pro.jp/?mode=cate&cbid=425495&csid=6で航海灯用のLED電球を売っていた。
→LED航海灯バルブLED20個12V用12V-0.2A 電力消費は1/5 LED数20方向360°電球の10W相当ショック/湿気に強く ライフ時間は50000時間 バウライト アンカーライト用 ¥4,990
by mantenbosisan | 2011-02-13 19:30 | バッテリーと電気 | Comments(0)

電気ー1)ヨットの電力消費量-停泊時

1GMの発電量(2005年1月28日ヤンマー舶用システム高橋勝久氏からの情報)
スロー回転数は850回転が基準。クラッチを入れたら若干回転数は落ちる。
消費電流ゼロの(すなわち電装品を何も使ってない)時、バッテリーに充電するには最低1000回転※が必要。
ヤンマーの1GMのオルタネーターは1時間で35Aの発電量。
但し、この発電量を得るためには2700回転以上で回す必要があり、回転数が下がれば発電電流も下がって、スロー回転では10Ah前後になる。
※注: 別の機会に同じくヤンマーからバッテリーへの充電に必要な最低回転数は900から1000回転とも聞いている。

なにはともあれ、バッテリーを充電しようとアイドリングの回転数を少しずつ上げて行き、チャージランプが消灯したらその時からバッテリーへの充電が始まったという事は分かる。そして大雑把にその回転数は900から1000回転になり、少なくとも10Ah以上の発電量は得られているという事はわかる。

バッテリーを満充電にする迄の時間を試算
それで、5時間率容量55Ahのバッテリーを充電するとして満充電になるまでの時間を計算してみた。
やや強めのスロー回転で、最低でも10Ah/時の発電量を得ている場合

一番長くかかっても5.5時間で55Ahの発電量を得て満充電となる。

2700
回転以上で、35Ah/時の発電量が得られる場合

52AHのバッテリーは約1.6時間で満充電。

しかし通常はバッテリーは空ではなくかなり充電されている状態なので、毎回の乗船時の必要充電時間は上記よりかなり少なくなる。

しかし、電装品を使っていてその消費電流が発電量をオーバーしていたらバッテリーへの充電は行われず、逆に不足分がバッテリーから供給されるのでバッテリーは減っていくことになる。→充電する場合は消費電力を考えて回転数を決める必要があるということだ。

停泊時の夜間電力消費量と充電
1)キャビンライト10Wを点灯する場合
1時間の消費量は10W÷12V×1=0.833A
2時間の消費量は        ×2=1.666A
3時間の消費量は        ×3=2.499A

2)キャビンライト20Wを点灯する場合
1時間の消費量は20W÷12V×1=1.666A(10W2時間と同じ)
2時間の消費量は        ×2=3.332A
3時間の消費量は        ×3=4.998A

3)キャビンライト30Wを点灯する場合(10Wを一つと20Wを一つ、あるいは10Wを3個点灯する場合も同じ)
1時間の消費量は30W÷12V×1=2.5A(10W3時間と同じ)
2時間の消費量は        ×2=5.0A
3時間の消費量は        ×3=7.5A

キャビンライトを合計で30W点灯する場合の1時間当たりの消費量は上記の計算で2.5Ahとわかるので、1000回転でアイドリング運転をすれば余裕でこの分はカバーすることが出来るが、1時間当たり7.5Ah(10-2.5)余るので3時間で22.5Ahも余る。バッテリーが満充電ならこの分は無駄になるのでこのくらいの電力消費量(3時間で7.5A)ならエンジンは回さずにバッテリーを使って静かな夜を過ごし、翌朝45分アイドリング運転すれば良いという計算になる。
b0114415_1935878.jpg


夜間航行中の電力消費量と充電
「電気ー2)ヨットの電力消費量ー航行時」を参照

by mantenbosisan | 2011-02-13 19:03 | バッテリーと電気 | Comments(0)