【必見】外部給電からの外部充電装置をDIY [電装]
今回は電装ネタ。我がハイエースに「外部給電システム」をインストールした！！！「外部給電システム」って聞くと一見難しそうではあるが、実際はそんなに複雑な回路でもないため、サブバッテリー搭載車はこの機会にチャレンジしてみてはいかがでしょうか？
そもそも外部給電システムとは？
これ、キャンピングカー にはお決まりの装置で、一時的に外部からの電源を得て、車内の電力を補うというもの。RVパークやオートキャンプ場などの電源常設サイトでの使用、はたまた自宅での使用を想定している。
これを取り付けることによってどんな良いことがあるか？
例えば、電力を多く必要とする家電製品（エアコン、ドライヤー、電子レンジ）が気兼ねなく使えたり、その都度、エンジンや発電機を掛けなくてもよかったり、とにかくサブバッテリーの残高や使用電力量を気にしなくて良いというのは、精神的負担からも解放されるというわけだ。
更に今回は、同時に
サブバッテリーの充電
もできるようにしたい！！！実際にはアイソレータを使用した走行充電も行っているのだが、街中でのトロトロ運転や、夜間などはサブバッテリーまで電力が回ってこない。よって充電もされていないのが現状。それの対策でもある。
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材料はたったこれだけ
使用するのは、コンタクターコイルと呼ばれる、言わば でっかいリレーみたいな機器。【富士電機派はコチラ】
【三菱電機派はコチラ】
上記の２つのうちどちらを選んでもOK！！！僕の場合は富士電機製のコンタクタを使用した。。
こいつを使用して、
車内コンセントの電力源を切り替えようという作戦
だ！！！コンタクターの動作原理とか難しい話はここでは説明せず、早速接続方法を伝授しましょう。
わからない人もこれを丸パクリすればオッケー
配線は２sqのIV線、またはKIV線で大丈夫です。
ご覧の通り、接続は単純明快！
切替回路であるため、入力信号はインバーター電源 or 外部給電の２つ。
ここでは
❶インバータ電源
サブバッテリーを元にインバーターで生成されたAC１００V
❷外部給電
外部から供給されるAC１００V
出力信号は
❸車内コンセント
車内のコンセント、及びその他のAC１００Vライン
となる。
コンタクターの切り替わるトリガーは、コンタクターのコイル端子(A１,A２)にAC１００Vを投入する必要がある。
今回は、「外部からAC１００Vが接続された時」に切り替えたいので、ここには②外部から供給されるAC１００Vを接続した。
完成したコンタクター周辺装置はこんな感じ
動作は単純で、車内のコンセント、通常時には
インバーターで生成されたＡＣ１００Ｖを使用するものとし、いざ、外部電源が接続されたときは、自動的にそちらに切替え優先的に外部からの電力を使用するというもの。
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続いて
外部給電からのサブバッテリー充電回路
先程の回路は、あくまでもAC１００Vの供給切替であり、車内のコンセントのみ、言わば家電製品の使用時にしか外部電源の意味をなさない。せっかくの供給電源をフルに活用するには、サブバッテリーそのものにも電源を供給、いや充電を行いたい。むしろ車内ではDC１２Vで可動する機器のほうが多いため、外部給電からのサブバッテリー充電回路は必須と考える。
サブバッテリーへの充電といっても、供給されたAC１００Vをそのままサブバッテリーへ投入すると、恐らく燃える！！！
絶対にやめましょう。
必ずAC１００V→DC１２Vに変換する必要があり、それを熟してくれるのが、こちらこのバッテリー充電器。
この破格に反して、非常に優れていてバッテリーの状況を監視し、常に最適な充電電圧を供給してくれる。また本体の表示部分には、バッテリー量の表示のほか、充電電圧、温度などが表示され使い易さも申し分無し！もちろん満充電になれば、自動的に動作を停止し、過充電の対策も問題なし。
そのほか、逆極性保護、過熱保護、過負荷保護、短絡保護、低電圧保護、過電圧保護などの複数の保護回路も備わってる。
接続方法
上記のように接続すれば、外部からの供給電源をもとに、サブバッテリーの充電も行われる。
ただし、この接続だと１つ大きな問題がある。
それが
【LED表示】： 電源を入れずにバッテリーを接続すると、バッテリーの残りの電圧を表示することができます。バッテリーの状態を追跡し、充電する必要があるかどうか確認できます。
という機能。要するにAC１００Vが接続されていなくても、サブバッテリーに繋いだDC１２Vのみで充電器本体が動作してしまう。単純にテスターとしての機能であれば有難いのだが、今回の使用では不必要である。
求めるのは、あくまでも外部給電した時だけであり、充電器のLED表示が常時作動するのは、望ましくない。というより充電器が電力消費する対象になってしまうのは本末転倒の他ならない。
ということで、先ほどの回路にリレー を割り込ませて、全ての動作を
「外部給電が接続された時」に限定する回路に変更する。
追加したリレーはコイル電圧がAC１００Vタイプの品。
ソケットに記載されているピン番号と下図の⑧、⑫、⑬、⑭が対象！！！
最終的な回路がこちら
その後、車内で使用するAC１００Vの前段にブレーカーを設置し、過負荷保護と短絡保護を行った。
2021年6月29日追記
その後、最良な回路を思いつきました！！！
充電装置のリレーを使用せず、コンタクタの接点のみで行う方法。
コンタクタは以下を使用↓
配線図はこんな感じ
外部電源の引き込み
外部からの電源供給は、防水コネクタを通して車外から車内へ引き込む。防水コネクタにも色々種類があるが、今回に至ってはAC１００V、つまり２本の線を引き込めれれば事は足りる。そこで用意したコネクタがこちら
【車体側コネクタ】
【ケーブル側コネクタ】
【ケーブル側コネクタ防水キャップ】
取り付けには車体へのφ２０の穴あけが必要。
ご覧の通りコネクターはアルミのダイカスト製ということもあり、取り付け後も決して素人感のないスッキリとした見た目となる。
家庭用コンセントからのケーブルはあえて目の染みるような蛍光ピンクとした。目立つコードは付け外し防止にも最適！！！
最終的にはこんな感じ↓
車内はこんな感じ
これでいつでもバッテリーの充電ができ、常に満充電で車中泊を迎えられる！！！
ティファールでお湯を沸かしたり、電気毛布も２系統余裕で温まる最高の環境と化したのだ！！！
2021年9月21日追記
お待たせしました！！！
アイソレーター周辺の配線図、公開します。
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はじめまして、こんにちは
自分も外部と内部からの電源にコンタクトリレーを使用するのはネットで知りましたが素人で配線が悩みでした
画像がありわかりやすく助かりました
ありがとうございました
1つご教授願います
コンタクトリレーで使用した配線はどのような線なのでしょうか？
by ひでき (2021-02-20 16:26)
ひできさん
コメントありがとうございます。
コンタクタリレーの配線は２sqのIV線を使用しました。
実際にAC（交流）の場合は、電圧が高いため、配線の許容電流はさほど気にしなくても大丈夫です！！！
by taku (2021-02-20 21:36)
アドバイスをありがとうございました
また色々と拝見を致し、コメントやご教授願う事があります汗
よろしくお願い致します
by ひでき (2021-02-21 06:24)
はじめまして、ハイエースカスタムにハマっている中
こちらに出会いました。
大変分かりやすく助かっています。
「外部給電が接続された時」用の使用リレー(出来ればリンクを(^◇^;))を教えて頂けないでしょうか？
よろしくお願いします。
by カズヒト (2021-04-09 01:45)
カズヒトさん
リレーを追記し、最終図面も編集しました。
リレーに記載の番号を元に配線すればOKです！！！
何かあれば、またコメント下さい☆
by taku (2021-04-12 00:11)
初めまして
私も外部給電考えておりましたところこちらに出会いました。
走行充電もされているとありますが、走行充電システムとの結線はどのようになっているのでしょうか？
メインバッテリー→アイソレーター→サブバッテリー→インバーター→車内コンセントと思われますが
最終回路図ですと走行充電との関係が今一つ理解出来ないのでご教授いただけでしょうか
宜しくお願いします。
by ヨッシー (2021-05-16 11:50)
ヨッシーさん
コメントありがとうございます♪
外部給電を含めた回路図にアイソレータ等追加しますので、しばしお待ちください！！！
by taku (2021-05-18 23:22)
非常にありがたい情報で素晴らしいです。
私もアイソレータとの回路が気になっています。
教えてください。
by みやしおん (2021-06-21 10:32)
みやしおんさん
コメントありがとうございます。
早急にアイソレータ回路図アップしますね！！！
引き続きよろしくお願いします⭐︎
by taku (2021-06-21 10:45)
こんにちは。
同じシステムを取り入れようと試行錯誤していましたが、どうしても配線の仕方が理解できずにいました。
分かりやすい配線図で目に鱗です。
ちょっと伺いたいのですが･･･
リレーMY2N-Jを使用せず、SH-4コイルAC100V 2A2Bを２個使用して同様のシステムを構築しているのをWebで発見しました。
ただ、配線に関しては公開しておらず･･･
どんな違いがあるかは分かりませんが、SH-4を２個使う方法ってどーでしょうか?
ご教授お願い致します。
by やっしー (2021-06-28 15:22)
やっしーさん
コメント有難うございます。
SH-4コイルAC100V 2A2Bを２つ使ってでも構築可能ですが、コスト高となるため、お勧めしません。
それよりかは、SR-T5SQ AC100V 3A2Bを使用すれば、コンタクタ１つで回路が組めると閃きました！！！配線図を参考に乗せましたので、いかがでしょう？？？
by taku (2021-06-29 10:56)
takuさん
「閃き」に感謝です～。
配線図まで載せて頂きましてありがとうございます。
このままパクればOKですね。
１つの回路で組めるので配線が簡素化できてグーですよね(^^v
「目から鱗」です。
by やっしー (2021-07-01 16:31)
やっしーさん
丸パクリオッケーです⭐︎
一点、コンタクタですが必ず3a2bを購入ください。型名の末尾が肝でお店側もそこまで意識していなくて販売されてるところも多いようで。
あ、この回路実機では未検証なため、うまく動きましたらメッセージください！問題ないかと思いますが...
by taku (2021-07-01 17:08)
初めまして こんにちは
自動電源切り替え機、完璧です。
こちらのシステムをずいぶんまえから探しましてやっとたどり着きました。内容の図解も分かりやすく電気音痴の私にも理解できました、感謝
ところで質問ですがインバーターを2000W定格、バッテリー12V120Ah×2台、3072Whで構築を考えております。こちらの図解からはケーブルの接続が記載されていませんが接続したままでの充電とAC切替は可能でしょうか？またインバーター⇒バッテリー間のケーブルサイズは60sqで大丈夫でしょうか？ご教授頂けたら幸いです。
by ちゃろ (2021-07-30 14:25)
ちゃろさん
いつもご覧いただき有難うございます。
インバーター⇔バッテリー間のケーブルサイズはインバータ(2000W)を使用する想定で６０sq(KIV線）で問題ないかと思います。ただし、６０sqともなれば圧着などの処理も大変で、ショートだけは気を付けるようにしてください。
また、バッテリー間の配線についても同様に電流が流れますので、６０sqを使用するようにしてください☆
by taku (2021-08-04 11:26)
かってに凄く勉強させて頂いてます 見やすい配線図ありがとうございます。質問なのですが3a2bを使ってでの質問です もう少しアンペアを増やしたい場合3a2bを、2個使えば良いのでしょうか？
その場合の配線図教えて頂けないでしょうか？
by モカ (2021-09-07 05:01)
モカさん
いつもご覧いただきありがとうございます！
ご質問について、以下に回答します。
Q、もう少しアンペアを増やしたい場合3a2bを、2個使えば良いのでしょうか？
A、まず、3a2bはコンタクタリレーと言われ、リレーすなわちスイッチです。モカさんのおっしゃるアンペアというのは、どこの電流のことでしょうか？通常コンタクタリレーの一次側は電圧検知(今回はAC100V)で接点ONします。
誤動作の観点から、コンタクタリレー２個使いは通常は行いません。
by taku (2021-09-09 11:12)
申し訳ございません勘違いしていました。
上記の回答に有るアイソレータ回路図ってのは何処に有りますか？
by モカ (2021-09-09 15:55)
はじめまして。
自作でハイエースキャンピングカーを作成し、
サブバッテリーを積んでアイソレーターを使った走行充電のみで、2000wクラスの正弦波インバーターを使用していたのですが、コンタクトリレーを使った外部電源を取り入れようと思い再構築を考えているところこちらの記事を見つけ勉強させて頂いております。
文章中の3a2bの回路を作りたいのですが、
私の頭だと理解が難しくて...
2点お伺いします。
3a2bのリレーを利用した図ですが、
A2/A1に外部電源の100vが入ると
23-24 33-34 43-44 が導通（on)
11-12 51-52 が非導通（off）
その場合
33.34のインバータと11.51の外部電源が逆だと思うのですが違いますか？
2点目ですが、
インバーター・外部電源どちらもコンタクトリレーを経由するかたちになりますがコンタクトリレーの接点はどれくらいの耐電流になるのでしょうか。
現状同時には使用しませんが、ヘアドライヤーや電子レンジやスポットクーラーを使用していてどれも900wくらい消費しているのですが大丈夫なのでしょうか。
カタログ等みても理解ができず...
お返事お待ちしてます。
by れお (2021-09-14 21:32)
れおさん
コメント有難うございます！
3a2bの回路図...僕が間違っておりました。
仰る通りインバータと外部給電が逆になってました。
回路図修正しました。ご指摘、ありがとうございます☆
2点目について
コンタクトリレーの接点容量について
今回選定した三菱のコンタクタ（SR-T5）に関しては、
「閉路電流容量」がその値になります。
よってカタログスペック値で66A（AC120V）とのことなので、
結論、余裕ですね～
上記の回路ですと、先にコンセント手前のノーヒューズブレーカーが保護してくれると思います。
何かあればご返信にて対応します！！！
by taku (2021-09-14 23:26)
外部給電を含めた回路図にアイソレータを含んだ回路図見たいです。
公開お願いします。
by アータ (2021-09-15 15:14)
アータさん
お待たせしました！！
以下に記事アップします↓
https://serena-c27.blog.ss-blog.jp/IsolatorWiringDiagram
ご覧ください⭐︎
by taku (2021-09-22 21:02)
こんにちは。
やっと部材が揃いシステムを組み始めております。
最終段階の配線で３a2bコンダクターの案を取り入れて配線したところ、上手く機能せず途方に暮れていました。
テスター等を駆使してアレコレ四苦八苦して機能する配線を見つけた事を報告しようとしたところ･･･
既に配線が逆の件が載っておりまして、最初に確認しておけば（笑）良かったと思ってるところです。
3a2bコンダクターの導入の件では大変参考になり良かったと思っております。
ここの配線が終われば、ほぼポータープル兼サブバッテリーシステムが完成します。
一応、動画に経過を載せておりまして、お暇があった際には覗いてみてください。
https://youtu.be/9zkFW6Z9IPY
今後もハイエース弄り楽しみにしております。
by やっしー (2021-10-02 13:29)
やっしーさん
お久しぶりです！
3a2bの配線図、誤ったものを教えてしまい、戸惑わせてしましたした。大変申し訳なく思います。
動画拝見しました！！！
今後の更新楽しみにしています⭐︎
by taku (2021-10-02 20:55)