発電用にオルタネータの配線について

質問

QNo.7338080で質問をしていた方。
その後、いかがですか?
発電できたのでしょうか?
よろしかったら、教えてください。

みなさんの回答、ご教授のように
試してみたのですが、うまく動いてくれません。
オルタネータが故障しているかはわかりません(中古品を購入しました)
どうすれば、故障なのかを知ることができるのでしょうか?

:現在、偶然にも型名　ＤＥＮＳＯ製　３１４００－５８Ｊ１０　１２Ｖ品を使用しています。
そこにバッテリへをつないで充電することを考えています。
充電されたバッテリーからインバータを介して100Vで扇風機などを動かす予定です。
LEDは点灯します。(バッテリーより12Vが供給されますので当然ですが)
しかし、オルタネータを回転させてもLEDの点灯したままです。
L端子の開放も行いました。
L端子とIG端子の間に100オームも入れてみましたか゛、LEDは点灯のまま、
したがって、発電されていないと思います。

どなたかご教授お願いします。

回答No.8

fxq11011

専門家では有りませんが、バッテリーの容量は普通Ａｈ・アンペアアワー（電流Ａ×時間）で表示されると理解しています。
５０Ａｈなら５Ａを１時間、又は１Ａを５時間取りだせる、但し新品で空になります。
５０Ａ、５時間なら２５０Ａｈになりますが（乗用車用では９０Ａｈ程度までしか？）、最大取り出し電流を表示？も耳にしたことがありますので・・・？。
空のバッテリーは再充電できません（深放電用のバッテリーが有ります、それでも正味空になってはだめです）。
車用のバッテリーの容量は実用上は半分以下で見込むのが無難です。
電気について、１００Ｖ、１Ａ＝１００Ｗ、１２Ｖでは１００／１２＝８．３３Ａです、またインバーターの効率は良くて８０％程度のため、１００Ｖで１００Ｗ取り出すためには１０．４Ａ程度（１２４Ｗ強）バッテリーから電流を取り出します。
ハロゲンヘッド５５Ｗ２個＝１１０Ｗです、ヘッドライト付けっぱなしの状態と同じと考えた場合何時間使用に耐えるでしょうか？、ヘッドライト１時間も付けっぱなしでは、セルが回らなくなります、そのまま３０分以上放置すれば回復することも有ります（大電流では極板の表面のみ化学変化して電流が流れにくくなる、放置することで化学変化が内部に均一化して回復）。
車のバッテリーは始動用が本来のため、瞬間的には１００Ａも可能ですが、不調の車は別ですが１０秒も使用しませんね。
今一般的な室内用扇風機見たところ定格５０Ｗの表示が有りました。

お礼

発電できませんでした。
オルタネータを壊してしまったのでと思います。
おっしゃる通り、自動車の起動時にバッテリーを使用することからすると今回の用途に不適切であるのですよね。
今回は不要のバッテリーかある、それを再利用したいということから始まりました。さらに、リチウムなどの電池ですと、電圧が異なるため、DC-DCコンバータのような、もうひと工夫をしなければならないと思いました。

いずれにしても、全体像より発電ができないのでは、話になりません。
これなら、自転車のタイヤに、風車をつけて扇風機のようにした方がよかったかも、冗談ですが。

ありがとう、ございました。
また、ご指導お願いします。

回答No.7

sailor

ＦＲ・Ｃ端子への電源電圧の印加はオルタネーターが回転中であれば、ほぼ１００％レギュレーターを破損します。

発電開始に掛かる時間は、発電開始できる回転数に達した瞬間から出力が出ます。待ち時間のようなものは有りません。

Ｂ端子とＬ端子のみ接続して１１００ｒｐｍ以上の回転数に達しても出力電圧が上がらない（発電開始と同時に電圧が上がるはずです）のであれば、オルタネーター自体が破損してしまったと考えて良いでしょう。

まぁ、明日のテストしだいですが、もし破損してしまったのであれば、そのオルタネーターを修理するより、解体屋などで軽自動車用の小型（35Ａから５０Ａ出力）程度の、Ｂ端子・Ｓ端子・Ｌ端子・Ｅ端子のみの物を求めたほうが良いでしょう。大きすぎる出力のオルタネーターでは負荷が大きなときに人力では回し切れなくなる可能性もあります。

お礼

いろいろ実験をした結果。
発電はしませんでした。
言われているように、壊してしまったのでしょう。
皆さんのご指導をいただいたのに申し訳なく思います。

あらためて再チャレンジをしたいと思います。
オルタネータ探しからてすね。
あとはバッテリーも課題ですね。

でも、自転車で2000rpmぐらいの回転数で回すのはそれほどの苦ではないことを感じました。30分はいけるかと。1時間はしんどそうですが。
これはあくまでも簡易回転計の測定ですが。
簡易回転計の測定結果で発電できていればの話ですが。

ありがとうございました。
また、ご指導をお願いいたします。

回答No.6

sailor

バッテリーの表記がいまいち良くわかりません（通常は5時間率容量で表記することはないので）が、５０Ａｈというのであれば、50Ａで１時間放電できる（ただしこの間に電圧は放電終止電圧まで下がるので、実際にインバーターが容量ぎりぎりまで使えるとは限らない）と言う意味です。また、どのようなバッテリーを使用しているか判りませんのが、一般の自動車用などのバッテリーはこのような用途には向きません。自動車用のバッテリーで深放電を繰り返すとごく短時間で寿命を迎えてしまうことがあります。このような用途であればサイクルサービス（ディープサイクル）バッテリーやＮｉ-ＭＨやＬｉ-Ｉｏｎ電池などの使用のほうが良いでしょう。

また、ＡＣ100Ｖ　1Ａの出力を得るにはインバーターの効率が１００％であるとしても、12Ｖでは８．３Ａ電流が必要です。じっさいには9Ａ以上の電流が必要となりますので、50Ａｈのバッテリーでは完全充電されていても５時間動作させるのが精一杯でしょう。

人力で放電してしまった５０Ａｈのバッテリーを完全充電するには、たぶん５時間では無理でしょう。まぁ、発電しながら使用するのであれば、発電量が消費量を上回っている限り問題ないですけど、人力で１００Ｗ以上の出力を維持し続けるのはかなりきついかと思います。

人が連続して出せる出力は精々０．３馬力程度、一般人では０．２馬力もあればいい所でしょう。０．２馬力は１５０Ｗですから、発電機のロス駆動系統のロスなどをかんがえると、よほど上手く設計しても１００Ｗの出力を連続して得ることはかなり難しいでしょう。

お礼

すみません。5時間表記を勘違いしました。
おしゃる通りです。
バッテリーの表記は50B23Lです。

車検時にバッテリー交換したので使用するのを思いました。
さらに、以前からインバータを持っていたので使おうかと。。。

とりあえず。。。。

補足

追記の方法がわからないのでここに結果を記載します。
発電できたか、できなかったかは、B端子とアース間でバッテリ電圧より、おおくなっているかという判断です。15vぐらいになるのではと思っています。
ちなみに、現在のバッテリー電圧は12.3Vです。

1.L端子、IG端子解放では発電しませんでした。
12.3vのまま。

2.L端子にLEDをいれ、IG端子にバッテリーからの12Vを入れる
まちがって、FR端子とC端子につないでしまいました。
そのため、明日もう一度行います。
レギュレターを壊してしまったでしょうか?

回転数を簡易測定計で測ったところ1000rpm以上回転できることはわかりました。ただ、どの程度の時間、回していなてと励磁しないのか?
疑問です。

今日は以上です。
また、明日、再試行します。
よろしく教授お願いします。

回答No.5

fxq11011

昔の発電機（本体のみ）の場合、レギュレーターから界磁コイルへの入力端子、三相交流の出力端子３本。
整流器組み込み型の場合、レギュレーターから界磁コイルへの入力端子、プラスの出力端子。
最近はレギュレターも一体型が有るみたい、その場合はプラス端子とアースのみで可能か？。
オルタはベアリングを除き先ず故障は有りません、整流器、レギュレターのトラブルが大半です。
蛇足ですが、車のバッテリーは本来始動（一時的に大電力）専用のため、１００Ｖの扇風機使用はほとんど実用的でないと思います、例扇風機５０Ｗとして、インバーター効率８０％とすれば約６３Ｗ使用のため、フォグランプの付けっぱなしとほぼ同様になります。

お礼

深夜遅くありがとうございます。
最初にプラス端子とアースのみで試してみます。
次にIG端子、L端子などを行ってみます。

扇風機の使用は実用的でないって?
すみません。もう少し解説をお願いします。

ちなみに、バッテリーは50という表記のものを使用します。
50Aで5時間で放電するらしい。
よって1Aなら250時間。でも、12V換算です。
100Vの1A以下の電気器具や、扇風機なら、まあ、1日ぐらいもつかとあまい期待です。

よろしくお願いします。

回答No.4

sailor

実験であるなら少なくとも二つの計器を用意しましょう。ひとつは電圧計で２０Ｖフルスケールぐらいがいいでしょう。もうひとつは電流計で人力であるのであればそれほどの出力は出ないでしょうけれど３０Ａフルスケールぐらいで、こちらはセンターゼロまたはプラス側マイナス側の両方が測れるものが必要です。

オルタネーターのＢ端子とバッテリーの＋端子・オルタネーターのケース（Ｅ端子）とバッテリーのマイナス端子間は直接つないでしまってかまいません。この間の配線は少なくとも５ｓｑｒ（断面積が５平方ミリ）以上の太い配線で配線します。電流計をはさむ場合は、プラス側（別にマイナス側でも問題は無いのだが通例として）にＢ端子とバッテリーの＋端子の間に入れます。その他の配線は0.85ｓｑｒ程度の細いものでかまいません。

ちなみにｓｑｒはスケア（英語のスクエアがなまったもので断面積を意味します。電線の太さは直径ではなく断面積で測ります）と読みます。

ＬＥＤに関しては、ＬＥＤの特性が不明ですのでなんともいえませんが、ＬＥＤにはＩｆとＶｆという二つの重要な特性があり、Ｖｆ以上の電圧を掛けないと点灯しない・Ｉｆ以上の電流を流してはいけないという意味です。したがってある電圧で使用しようとするならば、実施に使用する電圧-Ｖｆで得た電圧においてＩｆを超えない電流に押さえるための抵抗を入れる必要があるということです。この辺はオームの法則で計算できるでしょう。実施には最大でもＩｆの８０％程度で使用します。電球と異なりＬＥＤはダイオードですからＶｆを越えたと同時に導通状態となり、電流制限をしないとショートしてしまいます。5Ｖ用と言う表記がありますが、これは5Ｖで使うための電流制限がされていると言うことでしょうから、点灯が確認できるのであれば現在使用している抵抗でも大丈夫かも知れません。テスターでＬＥＤ両端の電圧を測ってみて5Ｖ以内であればＯＫと考えてください。5Ｖ用という表記ではＬＥＤの特性はわかりません。

お礼

夜遅くまでありがとうございます。
LEDのIFは20mA、VFは3.2Vです。
12Vの発電としてだいたい、V=IRの式から500Ωぐらいかと思います。
このサイトの他の方が1kΩ程度をと書かれてましたので、500Ω以上を
入れています。

テスターとクリップタイプ電流計はあります。

実験してみます。

回答No.3

sailor

配線に関してですが、まずバッテリーの＋端子にスイッチをつけます。そのスイッチの出口からＩＧ端子には直接接続します。ＬＥＤはスイッチの出口側からＬ端子に接続します。オルタネーターが正常で回転数が十分であればこれで発電するはずです。それ以外の回路は全て取り外してください。

スイッチを入れる理由ですが、オルタネーターが駆動されていないときは、バッテリーからオルタネーターに電流が流れてしまいバッテリーを消費してしまうためです。通常自動車ではキーをオンにしてエンジンをスタートしたときに同時にこの回路がオンになるようになっています。エンジンが止まっていてラジオやステレオなどだけを使っているＡＣＣというポジションでは、この回路の電源は切れるようになっていますが、これはオルタネータが電力を消費（無駄な電力）しないようにこのような回路になっています。
Ｂ端子に関してはダイオードによる逆流防止があるのでスイッチなどの必要はありません。

それから、自転車で駆動するにはこのオルタネーターの出力は大きすぎるでしょう。フルに負荷が掛かると機械的な損失（駆動によるロスは除く）を考える３馬力程度が必要で、自転車ではとてもまかなえないエネルギーです。人力では常人なら瞬間でも０．５馬力程度ですから、もっと小さなオルタネーターを使うべきはないですか？それともしかしたらタイヤにプーリーを接触させて回転させるような方法をとっているとすると。この部分での損失がものすごく大きくなるでしょうから人力ではせいぜい１００Ｗ程度の出力を得るのがいい所でしょう。効率を高めるのであれば摩擦による駆動ではなく、チェーンによる変速機構を利用して駆動したほうがはるかに効率は高いでしょう。一段で無理なら複数段で加速する方法も取れるかと思います。

お礼

何度もすみません。
配線ですが、バッテリーの+、-はオルタネータのB端子とケースに直接つなぐことでよろしいのですか?

それからLEDは5Vの仕様なので1kΩ抵抗を入れています。
それとも大きいLEDに変えたほうがよいでしょうか?
発電したらどう確認するのですか?
B端子とケースで15Vぐらい出るとおもっているのですが?

いろいろなサイトで人力発電をしていたので試してみたくて。
次に変速機構も検討ですね。

お世話になります。

回答No.2

sailor

当該機種ではＩＧ端子にバッテリー電圧の＋１２Ｖを掛け、Ｌ端子には＋１２を経由してＬＥＤでもランプでもかまいませんので、チャージランプをつなぐだけで発電するはずです。この回路は両方ともスイッチを入れて切れるようにしておく必要があります。

もしこれで発電を開始しないのであればオルタネーターの故障の可能性が高いでしょう

ＦＲ端子は発電の状態をＥＣＵ（エンジンコントローラー）にフィードバックするための端子で、何もつないではいけません。Ｃ端子はオルタネーターの発生電圧を負荷状況に応じて制御するための端子通常はオープンです。この端子をＧＮＤに落とすと発生電圧をやや下げて駆動力を減らす効果があります。実際の車両では電気負荷の少ないときに発生電圧を下げエンジンの負荷を落とし、燃費を改善するために使われています。

もしテストのときにＦＲ端子を不用意にアース（または＋１２Ｖ）につないでしまったり、Ｃ端子に１２Ｖを掛けてしまうと場合によってはオルタネーター内部のレギュレーターを破損してしまう可能性があります。

それから、オルタネーターの回転数は最低でも１１００ｒｐｍ以上に上げないと発電を開始しません。

お礼

ご指導ありがとうございます。
2つ教えてください。
現在は、12v(バッテリーの+)からLEDをいれ、IG端子につないでいます。
さらに、IG端子から、抵抗100オームをいれL端子につないでいます。
そのLEDをバッテリーからIG端子間ではなく、IG端子とL端子間側に入れるということですね?

さらに、この回路は両方ともスイッチを入れて切れるようにするとありますが
具体的に教えてください。たとえば、どのような時にON/OFFにすればよいのでしょうか?

現在まで、c端子、Fr端子は触っていません。
回転数は26インチの自転車なので、約10倍の減速比と仮定し
自転車を100rpmで回転させたつもりです。
これは、もう少し、ちゃんと測ってみます。

よろしくお願いします。

回答No.1

sailor

指定の品番の製品の資料が手元に無いので、できれば端子名（カップラー部分に刻印またはラベルに表示されている）が判ると言いのですが。

デンソーのオルタネーターはＬ端子に初期励磁電流を流しただけでは、回転させても発電を開始しないタイプのものが結構あります。デンソーのオルタネーターには励磁電流を内部の励磁用のダイオードから得ているのではなくＩＧ端子を通して外部から供給しているものもあるのです。また、Ｌ端子に現れる電圧も励磁用ダイオードの出力電圧ではなく、ステーターコイルのＮ電圧を出力するものがあります。またＣ端子が付いているものでは負荷状況により発生電圧をコントロールする機能（外部回路で制御）するものもあり、この端子がオープンの状態でも発電はしません。

上記のタイプの物である場合は、ＩＧ端子にバッテリー電圧を掛けてＣ端子がある場合はＧＮＤへつなぎます。Ｌ端子電圧７Ｖ前後の電圧となるので、そのままではランプを消すことはできません。実際の車両に取り付けられている状態ではチャージランプサーキットと呼ばれる小型のリレーのような外観の回路を通してオルタネーターに接続されていて、チャージランプ自体はこの回路内のスイッチング回路で動作させています。

汎用で使用するのであれば、日立や三菱製のＳ端子Ｌ端子のみの製品のほうが使いやすいかと思います。Ｓ端子は電圧検出用ですのでできるだけバッテリーの＋端子に近い位置に配線し、Ｌ端子には１００Ω　5Ｗ程度の抵抗を介してバッテリーの＋端子の電圧が掛かるようにします。この回路にはスイッチを入れておく必要があります。また、ランプを使うのであれば１００Ωの抵抗と並列に入れるようにしてください。通常3Ｗ程度の電球でいいのですが、ＬＥＤでも適切な制限抵抗を設ければ問題ありません。

デンソーのオルタネーターは教科書に載っている回路とは異なる制御形態を使っているものが多いので、教科書どおりの配線では発電開始しないものが多いのです。

端子名と品番（自動車メーカーの品番ではなく128000-ｘｘｘｘ　または　228000-ｘｘｘｘなどの表記です。こちらがデンソーの品番になります）が判れば、こちらに資料があればもう少し細かく判るかもしれません。

お礼

早急のご回答ありがとうございます。

端子名称は画像をアップしました。
1枚しか添付できなかったので、
本体のシールを書くと下記の表示があります。
10.22.11-5960とあります。

よろしくお願いします。