スクーター原付２種にＨＩＤでバッテリーあがり（電気系統）

質問

特に電気系統に詳しい方！教えて下さい。
先日ＳＵＺＵＫＩのアドレスＶ１００（バッテリー容量４Ａ）にＨＩＤ１灯（３５Ｗ・１２Ｖ４Ａ）を取り付けたのですが、走行２時間ぐらいでチラついたと同時に消えてしまいました。最初はＨＩＤ点灯時でもセルスタート出来ましたし、テールランプなどをＬＥＤにして省電力なので安心していたのですが…。
配線はバッテリーから直接取ってノーマルヘッドライト（３０Ｗ/３０Ｗ)の配線は使っていません。
ショックだったのはサービスマニュアルに発電容量（６Ａ／５０００rpm）と記載されていたにもかかわらず、走行中（６０Ｋｍ／ｈ）に消えてしまったことです。
対策としてはヘッドライトが常時点灯状態だったので信号待ちの度にＯＦＦにする、同じサイズでわずかながら容量が大きい５Ａのバッテリーに交換する、現行（最終？）モデルの発電容量は８Ａなので相互性があれば発電系統交換などを考えていますがＨＩＤは点灯時に大量の電力を消費するみたいなので返って逆効果でしょうか？
ＨＩＤを安定して使用できる発電容量及びバッテリー容量はどれぐらい必要なのでしょうか？
ＨＩＤを使い続けることが出来る方法をアドバイスして下さい。
よろしくお願いします。

回答No.13

co_marimon

http://www.saitosite.com/bbs/ido/file/v100_haisen.gif

ようやくV100の回路図を見つけました…。

それで私の期待とちょっと違っていました。
そのため#9のセメント抵抗は要りません。
考えていたアイデアが出来ないとわかったので…。

#12のお礼欄に掲載なされた方法、
私だったらこんなテキトーで不確実な事絶対やりません。
この方法はレギュレーターの充電制御を壊して過電流制限を解除し、
平均電力を稼ごうとしています。
リアルタイムにピーク制限していた従来制御方法から
平均電力制御に変更するならともかく、
制御をなしにすると何が起こるかわかりません。
『どうせ事故らないからノーヘルでいいや』って言っているのと同じようなもんです。

エンジンブロックをばらして発電コイルに端子を追加するのが仕上がりは一番スマートと思いますが、
フライホイールプーラーなどの工具などが必要になってはっきり言って面倒ですので、
当初目指していたDC電力2系統方式の完成を目指そうと思います。

ということで、
ブリッジを買いなおして#10を再チャレンジしてください。
ポイントは、
電圧が近くても元のバッテリーDC電源系統と新しく付け加えるHID専用DC電源系統は絶対にどことも接触してはいけません。
マイナスだからと言っても双方は全く別回路ですので、
相互に接続されてはいけません。

参考URL：

http://www.saitosite.com/bbs/ido/file/v100_haisen.gif

お礼

Ｖ１００では教えていただいた方法をやるしかないみたいですね！

ダイオードブリッジを買いに行く時間がないので、教えていただいたサイトで本日発注しました。
コンデンサも安かったので３３００μＦ・４７００μＦ・１０００μＦをそれぞれ数個買ったのですがまずはどれをいくつどのように（直・並）繋げばいいでしょうか？

今度は失敗しないように頑張ります！
また、ご報告致します。

回答No.12

co_marimon

デジタルテスターの場合、
ダイオードレンジがアナログテスターと極性が同じ場合と逆の場合があります。
今回お求めになったテスターはアナログテスターと同一極性のもののようです。

あと、
デジタルの場合は表示される数値は普通抵抗値ではなく順方向降下電圧だと思いますが、
逆方向の表示は『Lo』、順方向は0.5～0.7で正常です。
（特殊な用途のブリッジダイオードでは順方向0.3～0.4というものもあります。）
順方向電圧は4つともほぼ同じなのが正常ですので、
逆方向がLoを指しても順方向の値のばらつきが大きい場合は疑ったほうがいいかもしれません。

テスター(+)　　テスター(-)　表示値
ブリッジ(C+)→ブリッジ(A～)　Lo
ブリッジ(C+)→ブリッジ(B～)　Lo
ブリッジ(D-)→ブリッジ(A～)　0.6
ブリッジ(D-)→ブリッジ(B～)　0.6
ブリッジ(A～)→ブリッジ(C+)　0.6
ブリッジ(B～)→ブリッジ(C+)　0.6
ブリッジ(A～)→ブリッジ(D-)　Lo
ブリッジ(B～)→ブリッジ(D-)　Lo

極性が逆のテスターの場合はLoと0.6が逆になります。

> バッテリー電圧の件は満充電にしていませんでしたので改めて結果報告しますと
>
> 消灯アイドリング時→14.5Ｖ
> 点灯アイドリング時→12.2Ｖ（ギリギリ）

発電電力のほぼ全てがHIDにいってしまうようです。
ストップランプやウインカーが動作した場合は全部バッテリーからの持ち出しだと思います。
（これだとHIDへもバッテリーから少し行ってそうですね。）
5000rpm時に充電に回る電力があるのか無いのか。
あるならバッテリーは上がらないはずだから無かったんでしょうねぇ…

お礼

う～ん、やはり壊れてしまったようですね。

教えていただいた方法とは違うのですが…
他のサイトで見つけた方法でオルネーターからレクチファイアの交流配線を切断するだけで発電量がアップするような方法があるようですが物理的に効果あるのでしょうか？（他機種ですが…）

http://e-parts-kdo-japan.blogzine.jp/

http://park8.wakwak.com/~pleiades/adress/HID1.htm

回答No.11

co_marimon

めげずにかんばっておられる様でお疲れ様です。

デジタルテスターを買ってきたとの事ですので、
ブリッジ内部の4つのダイオードが全て生きているか確認してください。
4つのうち1つが短絡回路になっていたので、
その1つが死んでいる可能性があります。
デジタルテスターですとダイオードレンジという専用モードがあるかと思います。（無いのもありますが…）

次に発電機出力がアイドリング時にAC10Vしかないというのは正常です。
マニュアルに発電開始回転数が書いてあると思いますが、
それ未満では十分な発電はされません。

ちなみにサンテカの原付用の製品はアイドリングで8V以上あれば点灯しますとあります。
今お使いのものは流用みたいなので対応できるかどうかはやってみないとわかりません。

DC変換後？の電圧を測ってみて0.05Vというのは正常な場合でもあり得ます。
ただ、故障が原因の気がしますけれど…。
（回路が正常な場合はデジタルテスターは純粋なDCしか正しく測定できないという特有の性質のため。）
まずはブリッジが生きているという事と回路が間違っていないというところをはっきりさせてください。
ブリッジの出力側は絶対にフレームに接続してはいけないというのは厳守してください。

ところでHIDバッテリー直結の時の電圧が微妙に低いんですが、
ブリッジ等は外してノーマルに戻ってる状態でですか？
ノーマルに戻っているのにそうなっているのでしたらちょっとやばいです。
消灯で発電開始回転数以上で14V行かなければまずバッテリー充電器で充電してバッテリーの正常性を確認してください。
最初の完全放電の時にバッテリーにダメージを与えただけかもしれませんが、
ダイオードブリッジの配線間違いで発電コイルにダメージを受けている可能性もあります。

回路がノーマルに戻っていて発電機もバッテリーもバッテリーの充電状況も全て正常である状況でHID点灯状態でバッテリー端子電圧が12Vを切るようであれば、
少なくともノーマル状態での発電機側の電力収支は赤字でバッテリーからも電力を供給している状態だと思います。

○参考
ACの電圧は特に断りを入れない場合は実効電圧というものです。
実効電圧のルート2倍（1.4倍）がピーク電圧です。
ダイオードブリッジの出力は無負荷状態だと最大でピーク電圧まで出ます。

お礼

凝り出すと止まらない性格でして…
お付き合い下さって本当に感謝しております。

ダイオードブリッジはダイオードレンジで測定してみました。
＜テスター＋接続　　→　　テスター－接続＞
　　(1)ＡＣ（＋）　　→　　ＤＣ＋のみ反応
　　(2)ＡＣ（－）　　→　　他３端子すべて反応あり
　　(3)ＤＣ（＋）　　→　　すべて無反応
　　(4)ＤＣ（－）　　→　　ＤＣ（＋）のみ反応
※生きていますでしょうか？

バッテリー電圧の件は満充電にしていませんでしたので改めて結果報告しますと

消灯アイドリング時→14.5Ｖ
点灯アイドリング時→12.2Ｖ（ギリギリ）

３分ぐらい測定していたのですが電圧の降下はありませんでした。

バッテリー上がりを起こしてからの変更点は
(1)２Ｗ弱のメーター球２個をＬＥＤウェッジに変更
(2)１灯あたり１０Ｗのウインカー球をＬＥＤウェッジに変更
バッテリ上がりを起こしたのが２度あるのですがいずれも右左折後（ウインカー作動）だったのです。
合計２０Ｗしかも点滅だとそれほど影響はないですよね？

回答No.10

co_marimon

むむむ…
私の意図していた配線と違っています。
下手すると既にダイオードブリッジの1/4が死んでいるかもしれません…。

私の意図していたのは以下の通りです。

●リレー
　(1)ＡＣＣ　→　ダイオードブリッジの(C)＋　→　(C)へ
　(2)アース（－）→　　ダイオードブリッジの(D)－　→　(D)へ
　(3)バッテリー（＋）→　ダイオードブリッジの(C)＋　→　(C)へ
●ダイオードブリッジ
　(A)～(AC IN)→ヘッドライト配線 HOT （DC車で言う＋側）
　(B)～(AC IN)→ヘッドライト配線 Cold（DC車で言う－側 フレーム接続でOK）
　(C)＋　→　リレーのACCとバッテリー(+)、コンデンサの＋　→　(1)(3)(a)へ
　(D)－　→　リレーのマイナス、コンデンサの－、バラストアース　→　(2)(b)(バラスト-)へ
●コンデンサ
　(a)＋　→　ダイオードブリッジの(C)＋　→　(C)へ
　(b)－　→　ダイオードブリッジの(D)＋　→　(D)へ
●バラストから出ているアース（ー）→　ダイオードブリッジの(D)－　→　(D)へ
　バラストのアースが電源用でない場合はフレーム接続が妥当な場合もあります。
　但し、電源用であった場合はフレームに接続するとダイオードブリッジが壊れます。
　（最悪、発電コイルが焼けます）

試されていた結線ですと電力の半分が死んでいます。
もう一度これでテストしてみてください。
ダイオードブリッジも既に故障してる危険があるので、
テスターをお持ちでなければもう交換して捨ててください。

わかりにくい説明ですみませんでした…。

お礼

素人の失敗とゆうことでお許し下さい…

デジタルテスターを買ってまいりまして電圧を測ってみました結果

ＡＣ→１０Ｖ（ダイオードブリッジ接続時７Ｖ）
ＤＣ→０.０５Ｖ（ＴＴ）
※アイドリング時・コンデンサなし

とゆうことはやはりダイオードブリッジは壊れてしまったのでしょうか？簡単に壊れちゃうんですね。

ついでにＨＩＤバッテリー直結で測った結果
消灯アイドリング時→　１２．６Ｖ
点灯アイドリング時→　１１．３Ｖ
点灯ＥＧ回転数アップ→１１．５Ｖ
やはり電力消費量が上回っているのでしょうか？

失礼ながら教えていただいた回路で実験する前にまたまた疑問があるのですが１２Ｖにも満たないＡＣからＨＩＤを安定して点灯させることができるぐらいの電流を取り出せることが出来るのでしょうか？（その役割をするのがコンデンサかな？）

回答No.9

co_marimon

時間短縮のためにちょっと先回り。

ブリッジダイオードをさくっと買ってこられておりましたので、
秋葉原がご近所なんでしょうか？
セメント抵抗を入手しておいて見てください。

#8が成功の暁にはセメント抵抗を使ってみようと考えています。
セメント抵抗なんて1本数十円ですから、
無駄になっても痛くないかなと。(笑)

適正値がわからないので0.5オームと1オーム各1本、いずれも10W。

セメント抵抗を使った実験が成功した場合、
もう一つ実験をして、
その結果で実使用に行ける見込みです。(笑)

実使用ではコンデンサが必要な場合と要らない場合が想定されます。
他の質問で教わったんですが、
どうも昨今ニチコンの33,000uF25V85℃というコンデンサが出回っているようです。
この手の巨大コンデンサは鈴商か国際ラジオあたりにありそうじゃないですかね？
ホットイナズマ（もどき）に使うにはこのコンデンサの定格でぎりぎりグレーですが、
今回の用途では2本直列で使わないと不安です。
50v105℃39,000uFなどが妥当な値段で手に入るなら1本で大丈夫です。
現段階では使うかどうかわかりませんので偵察まで。
秋月は4,700uFまでしか置いてないようですね、安いけど。
3,300uF4本セット100円っていうのが一番割安ですね。
2パック買って8本並列で26,400uFになるので悪くないかも？

回答No.8

co_marimon

うーん、駄目でしたか…。
まっとうな（？）アイデアは私はここまでです…。

ただ一つ気になる点があるのですが、

> 電力をヘッドライトに取られているせいかＬＥＤに交換したメーター球まで光量が落ちてチラついてしまいました。

ちらついているのは交流発電系統側のパネル照明でしょうか？
直流系統であればどこかが想定していなかった回路になっているかもしれません。
交流系統であれば仰るように電力不足の電圧降下でしょう、恐らく…。
発電される電力の周波数は高くても120Hz程度のはずなので、ダイオードの周波数特性が影響することは無いはず。

念のため確認ですが、
HIDの電源のマイナスはどこもフレーム接続はされていないですよね？

さて。
素直な電力供給では点灯してくれないということが判明しましたので、
次の実験をお願いします。

最初の質問文にもお書きになられていますが、

> ＨＩＤは点灯時に大量の電力を消費するみたいなので

これを検証するために、
現在の回路のままHIDの電源入力に並列に外部電源（カーバッテリーやバッテリー充電器）を接続してランプを数分点灯させ、
エンジンをかけてから外部電源を外すとどうなるでしょうか？
これで安定した発光を維持できるのであれば、
まだ工夫の余地があるかと思います。

【独り言】
AAで回路図示そうかと思ったんですが難しいですね。
回答のために専用に作ったURLを貼り付けることは利用規約に抵触する可能性が…。
ここ専用の画像アップローダーがあればいいのに…(-。-) ボソッ

お礼

旅行に行っていた為、返事が遅くなり申し訳ありません。
たくさんご回答いただきありがとうございます。
まだ、上記の方法はやっておりませんので後日ご報告します。

私は大阪在住でして近所ではありませんが西の秋葉原、日本橋でんでんタウンで部品を購入しました。

今回の実験は本格的な回路ではなくて仮留め(?)の状態でやりました。

＞HIDの電源のマイナスはどこもフレーム接続はされていないですよね？
バッテリーのーに接続されたアーシングに共締めをしました。

●バラストから出ているアース（ー）→アーシングに共締め
●リレー
　(1)ＡＣＣ→ホーン電源
　(2)アース（－）→フレーム
　(3)バッテリー（＋）→ダイオードブリッジ（＋）
●ダイオードブリッジ
　(1)ＡＣ→ヘッドライト配線（ＡＣ）
　(2)アース→ヘッドライト配線（－）
　(3)アース→ボディアース
　(4)直流（＋）→リレー（＋）

※ホットイナズマもどきはダイオードブリッジの(3)と(4)で並列接続しました。

回答No.7

co_marimon

> エンジン回転を上げてもチラつくのが速くなるだけでとても「灯す」とゆうレベルまで達しませんでした。

#2で書きましたが、
ちらつく場合は平滑コンデンサを入れれば解消するかもしれません。
（もちろんそれでも失敗する可能性はありますが…）
ここに使うコンデンサは大容量のものが必要になるはずですので、
平滑コンデンサにバッテリーレスキットを使えば耐圧も容量も十分なはずです。
（値段が問題ですが…）
50V以上の耐圧で大容量のコンデンサが手に入ればそのほうが安いでしょうが、
入らなかったらしょうがないので流用で…。
最低でも470μFは必要と思いますが、
どの位が適切なのかはわかりません、すみません。
（1000とか3000位必要かもしれません。）

お礼

本日、ご指摘下さいましたとおりやってみました!

四輪で使用しているホットイナズマもどき（６８００ｕＦ＋４７０ｕＦ＋他２個）を付けてもう一度試してみましたが…チラつきは出てしまいました…。

全く変化がなかった訳ではなく違いは少し出ました。
コンデンサー装着なしでのアイドリング時はチラつきとゆうよりは点滅状態だったのですがコンデンサーを装着した時のアイドリング時のチラつき方とコンデンサー装着なしでエンジンを回したチラつき方が同じぐらいになりました。
しかし、電力をヘッドライトに取られているせいかＬＥＤに交換したメーター球まで光量が落ちてチラついてしまいました。

無念です(_ _)

回答No.6

co_marimon

> ちなみに私のＨＩＤはＬＯ限定でしてヘッドライトカプラーから電気をとらないバッテリー直結式です。

ということは、
ヘッドライトソケットから電気をもらうパーツは付属してないんですね？
でしたら無理にヘッドライトソケットから取らず、
発電機出力とヘッドライトソケットの間のどこかにギボシがあるでしょうから、
そこを外してダイオードブリッジに持って来ればすっきり出来るかと思います。

あと今回お使いのHIDにはHI/LO切替が無いという事ですので、
交流電源からHIDの電源を取る配線にするのでしたら、
常時点灯にしてON/OFFスイッチはつけないことをお薦めします。
インダクタンス（コイル）はON/OFF時に高電圧を発生する性質があります。
スイッチのON/OFFは異常高電圧を発生させて故障の原因になるので、
バッテリー上がりと無関係な交流発電系統にはOFFにするスイッチは必要ありません。

余談ですが、
現在市販されている原付は保安基準の変更により前照灯は常時点灯となっていますが、
昔の消灯が出来るAC点灯式の原付でも、
消灯時はレジスターで電気を浪費させる回路になっており、
実は電球とレジスターを切り替えているだけでOFFにはしていないんです。
電球ソケットに接触不良があると良く玉切れするのはこのON/OFF時の異常高電圧のために起こる不具合なんです。

お礼

ダイオードブリッジでチャレンジしてみました！

結果は…

点いた！と思ったらカメラのストロボのようにチラつきました。
エンジン回転を上げてもチラつくのが速くなるだけでとても「灯す」とゆうレベルまで達しませんでした。
HONDAの５０ccの原付でも３５WのHIDを問題なく使っている質問もgooの中にありましたが何が違うのでしょうか？
いろいろご教授いただいたのに良い結果をご報告出来なくで申し訳ありません。

毎日夜間走行をするわけではないのでスイッチでしばらく頑張ってみます。

回答No.5

co_marimon

> ハロゲンの配線から電源を取るのは止めた方がいいですね。

#3さんご紹介の参考URLの製品の場合はランプソケットから取る様になっていますが、
今お使いのものがもしこの製品と同じような構成であれば、
ランプソケットからAC電源をもらい、
（効率的ではありませんが）ダイオードブリッジを2組使うというのがノーマル戻しも簡単だし、
HI/LO切替もスイッチの増設や車体側を全くいじる必要がなく楽だと思います。
（効率悪いと言ってもどうせダイオードブリッジなんて安いですし。）

> 変換したDCもバッテリーに繋いで「容量アップ」とはいかないでしょうか？

本題ではないので省略しましたが、
もう少し丁寧に説明すると前照灯用の発電コイルは、
発電した電力をそのままハロゲンランプで全部消費すれば良いだけなので、
発電されている電力は素直にAC12Vです。

一方電装用の発電機は12Vのバッテリーを充電しなければなりませんので、
DCに変換された後の状態で14V以上が必要です。
充電制御するのには更に充電回路で使っても良いだけの電圧が必要になるので、
電装用の発電コイルの出力電圧は16V～18V程度必要になります。

このような違いがあるため、
ある程度電気の知識がないと共用化は無理です。
私も今思いついているアイデアはありますが、
実際に出来るかどうかに自信が無さ過ぎて書けません。汗

ヒントだけ書くなら、
発電コイルがセンタータップタイプになっているなら、
アンバランスでもそれで両波整流を構成して、
高圧側半波分はもう一本ダイオードを入れて逆流阻止してみたら？
っていうのが上記の自信の無いアイデアです。
これだけで何を言わんとしてるか理解が出来るなら、
物は試しでやってみても良いかもですが…。

お礼

度々、補足説明をしていただきありがとうございます。

本日、ダイオードブリッジを購入してきました。
とりあえず、電源スイッチを取り付けて時間があればダイオードにチャレンジする予定です。
ちなみに私のＨＩＤはＬＯ限定でしてヘッドライトカプラーから電気をとらないバッテリー直結式です。
アドバイスいただいたとおり、ヘッドライトの配線からＤＣ変換にチャレンジしてみます！

ＰＳ.補充電の件はせっかくヒントをいただいたのですが、ちんぷんかんぷんなので諦めます。すみません

回答No.4

co_marimon

> ヘッドライトの配線から直接電源を取れないとのことですが、バルブに接続するカプラー部分を流れている電流も交流なのでしょうか？

交流点灯車両の場合はカプラー部分も全部交流です。

> ダイオードブリッジをＨＰで確認しました。
> いろんな種類がありますがどれくらいのＶ・Ａに対応出来る物がいいのでしょうか？

電子部品は原則使用する容量の4倍以上の最大定格のものを選べば良いので、
今回の場合は48V16A以上の容量が必要です。

http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22I-00123%22&s=popularity&p=1&r=1&page=

この参考URLのもの（高耐圧ブリッジ・ダイオード ＣＰ３５０８（８００Ｖ ３５Ａ））だと絶対最大定格800V35Aなので使用可能かと思います。

> あと、バラストとリレーの－アースをジェネレータのアースで共有（共締め）しているのですが問題ないでしょうか？

現在は元の前照灯の電源系統を全く使っていないので今は平気です。

ACコイルから電力を持ってくる場合、
半波整流という方法であればフレームアースを利用できますが、
可能な限り最大の電力を得たいためにブリッジダイオードを使用するので、
その場合フレームアースは共用できません。
ブリッジからのDC出力は全く別の電源系統として（電気回路としてはフレームに頼らずに）＋も－もフル結線で扱ってください。

P.S.
ちなみに元のハロゲンランプは2.5Aしか電流が流れませんので、
4Aが確実に取り出せるかはわかりません。
既に買ってしまったものを何とかして使う方法をひねり出そうとしているだけですので、
ブリッジを使用しても目的を果たせるとは限りませんので、
失敗した際にノーマルに戻せるように注意して作業してください、
念のため。

参考URL：

http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22I-00123%22&s=popularity&p=1&r=1&page=

お礼

とても詳しい説明ありがとうございます！
ハロゲンの配線から電源を取るのは止めた方がいいですね。
ACコイル配線から取れば４A以上あることを期待して一度やってみます。
それでもダメな場合、変換したDCもバッテリーに繋いで「容量アップ」とはいかないでしょうか？（素人の考えですみません！）

補足

前回の回答で「変換したDCもバッテリーに繋いで「容量アップ」とはいかないでしょうか？」の回答も記載いただいていました。
すみませんでした。