バッテリーの暗電流を計る

最近、ドライブレコーダーの駐車監視モードが電圧低下で自動停止している。しかも、走行終了後4時間以下の稼働という短時間で停止しているため、バッテリーが走行中に満充電になっていない可能性が非常に高い。

バッテリーを保護する自動停止機能のためエンジンは始動できるのだが、車に搭載されている鉛バッテリーというのは満充電で運用する想定で設計されているバッテリーのため、残量が減っている状態で運用すると劣化が早くなる。

今はまだ暖かい時期なので大きな不安はないが、バッテリーの性能が低下する冬時期に、中途半端な充電でへたっているバッテリーだとエンジンに始動ができないことも考えられる。そこで、ドライブレコーダーの駐車監視モード使用時の暗電流を計測して対策を立ててみることにした。

■車は常に電流を消費する

車は常に電力を消費している。エンジンが始動している場合はオルタネーターの発電により消費電流をまかなっているが、エンジンが停止した場合はバッテリーから電流を供給することになる。この際に流れている電流を「暗電流」という。

最近の車は電子装備だらけで、スマートキーのスタンバイや標準装備のセキュリティなどで暗電流が増加傾向にあるのだが、それに加えてドライブレコーダー分が追加されていることで暗電流は相当な大きさになっているかもしれない。

そこで、私のZ33の暗電流を実測することで、どれだけバッテリーの残量を消費しているのか計算できるようにした。

■暗電流の計測にはデジタルテスター

暗電流を計測するには数A~10Aオーダーの直流電流が計測できるテスターが必要になる。とはいえ、専門業者が使うようなものではなく、個人向けの安価な物でも良いのだが、数値が確実に表示されるデジタルタイプが使いやすい。

電子工作や車の電装関係をDIYするためにアナログテスターは持っていたのだが、精度やダイヤルが壊れているといった不満があったため、この際新しくデジタルテスターを導入することにした。

SANWAのデジタルマルチメータ CD771

購入したのは、評判の高いSANWAのデジタルマルチメータ CD771になる。安価な物もあったのだが、Z33の電装系をDIYする以外にもテスターの出番が多いため、精度や信頼性、そして耐久性を重視しての選択だ。


なお、CD771に使われているヒューズは安価なテスターに使われる250Vタイプではなく、高圧対応の1000Vクラスのため、ホームセンターで入手するのは難しい。使用中に誤ってヒューズを切ってしまったのだが、取り寄せるまで作業ができなかったため、今では予備のヒューズを確保している。
※0.5A/1000V(6.35×32mm)遮断容量30kA
※10A/1000V(10×38mm)遮断容量30kA

搭載バッテリー

暗電流の計り方はバッテリーのマイナス端子を外し、その間にテスターを割り込ませて計測する。とはいえ、バッテリーのマイナス端子をそのまま外すとZ33のドライブコンピューターやオーディオ・ナビがリセットされてしまう。

そこで、テスターを割り込ませておき、その後ターミナルを抜くことで通電した状態を維持する。

プラスのテストリードをケーブルに取り付け

この方法は、バッテリーのマイナス端子に付いているターミナルを緩め、ターミナル側にテスターのプラステストリードを取り付け・・・。

マイナスポールにテスターのマイナステストリードを当てながら外す

バッテリーのマイナスポールにテスターのマイナステストリードを当ててターミナルを外すとことになる。

ワニグチクリップ

テスターのテストリードの接触が外れたら即電流が遮断されてリセットされるため、テストリードの先にワニグチクリップを取り付けられるオプションを同時に利用したのだが、このワニグチクリップの取付け位置が悪く、対策むなしく、ドライブコンピューターとヘッドユニットの設定がリセットされてしまった。

なお、計測はエンジン停止30分後の計測が好ましいとされており、電子機器が反応するスマートキーを車両に近づけないこと、また、ドアを開けたりするとランプが付いて暗電流が正確に計測できないため要注意だ。

暗電流は最大で240mA

テスターで実測してみたところ、暗電流は最大で240mAという結果だった。普通は50mA以下なので相当大きな暗電流が流れていることになる。

ODB2に接続している機器によって車側の電子機器がスリープせずに暗電流が増えることがあるみたいだが、念のためOSB2コネクタに接続しているレーダー探知機のOSB2コネクタを外してみても結果は変わらなかった。やはり、暗電流が大きい原因はドライブレコーダーの駐車監視モードということになる。

この240mAというものがどれだけバッテリーの消費に繋がっているのかについては、エンジンを停止している時間を暗電流に乗算し、バッテリーの容量から差し引けば算出ができる。

まず、1日で流れる暗電流だが、240mA×24時間で1日5.76A(5,760mA)という計算になる。だが、1日の内で運転を約1時間しているので、実質5.52Aを消費していることになる。この分を走行中の充電で補えないのであれば、バッテリーの残量は次第に減っていくことになる。また、休日(土日)に全くZ33を使わないと、バッテリーの消費電流は14.4Aにも上る。

そして、電力を供給するバッテリー側についてだが、Z33の新車時搭載バッテリーは55B24Lのようだが、私のZ33には65B24Lが搭載されていた。55B24Lは約36Ah※になるが、Z33の排気量でこのサイズだと容量的に物足りないので、48Ahの65B24Lに替えたのだろう。
※バッテリーの容量は5時間率
※容量は参考値

この48Ahの65B24Lだと、車の使用から次の使用まで42.48A(48A-5.52A)に残量が減ることになるが、1割程度の減少でしかなく、ドライブレコーダーの駐車監視モードが自動停止する、約半分のバッテリー残量(12.1V~12.2Vの電圧設定)にはほど遠い。

この結果から、暗電流で消費したバッテリー残量を走行中に満充電にできず、次第に目減りしていったということが推測される。これでは、バッテリーを大容量タイプに交換したところで、意味が無いどころか逆にバッテリーの劣化を早めてしまうだけだ。

とりあえず、一時的なしのぎとしてバッテリー充電器で充電を試みたのだが、バッテリーの診断では要補充電と表示されたうえ、2時間ばかり充電してエンジンを回した時のセルは、いつもよりも力強く回る音がした。どうやら、暗電流でバッテリーが弱ってきているのは間違いないようだ。

■バッテリー劣化防止及びバッテリー上がり防止対策

先にも書いたが、バッテリーは満充電を想定して運用する設計になっている。そのためバッテリーの残量が減ってくると内部の端子が次第に劣化していき、そのままにしておくと充放電性能が落ちていく。

これは、週末ドライバーのように長時間車を使用していない環境だと、運転時にバッテリーが充電されにくくなり、ますます劣化が促進されるという悪循環を作ってしまう。

バッテリーが上がったらバッテリーを交換した方が良いといわれているのはこのためなのだが、私の環境ではそこまで劣化するほどバッテリー残量を消費していない。しかし、満充電状態を維持できていないため、バッテリーの劣化が早くなっていることは違いない。

そこで、いくつか対策を考えてみたのだが、この対策はバッテリーの劣化防止対策だけでなくバッテリー上がり防止にもなる対策なので、週末ドライバーのように滅多に車に乗らず、バッテリーを上げてしまうことが多い環境にも応用できる。

対処方法は3つある。

1.バッテリー充電器を使いバッテリーをフロート充電しておく。
2.充電受入性が高いバッテリーに替える。
3.ソーラーチャージャーを導入する。
番外 サブバッテリー・モバイルバッテリー


1つ目のバッテリー充電器でバッテリーを補充電する方法は、充電器を繋いだまま放置して、常にバッテリーを充電している状態にしておくというものである。

これには、ガレージ等屋外と隔離された環境があり、なおかつ100V電源が確保できる環境でないと難しい。また、この方法で使用するバッテリー充電器はフロート充電に対応したものが必要になる。

この対策のメリットは電源が常に確保できるため、満充電状態を常に維持することができることだろう。そのため、バッテリーの劣化速度はこれらの対策の中で最も遅い。反面、バッテリーを充電するため、多くの車でボンネットを開閉するといった作業が必要になる。

また、旅行などで駅や空港の駐車場に長期間駐車する場合、暗電流でバッテリーの残量は減っていくため、指定電圧まで下がればそこで録画は終了となる。バッテリーの仕様にもよるが、普通車では1週間も持たないだろう。


2つ目の充電受入性が高いバッテリーとは、同じ時間でも充電効率が良いバッテリーを指す。要は高速充電ができるバッテリーだと思えばよい。

充電受入性が高いバッテリーは満充電になるまでに必要な時間が短く、内部の端子も高効率なものを使用しているため、劣化しても一般的なバッテリーより高い充放電性能を維持することができる。

この対策のメリットはバッテリーの交換をすれば、後はほったらかしで良いという点になる。だが、いくら充電受入性が高いバッテリーとはいえ、走行中に満充電にできなければバッテリーの残量は目減りしていくため、運転時間が短い環境では効果的とはいえないし、長時間運転をしない環境であれば、バッテリーの劣化が早くなることは避けられない。


3つ目のソーラーチャージャーの導入はソーラー発電により暗電流分の電流を供給してバッテリーの残量を維持もしくは減少を抑制する対策になる。

ソーラーチャージャーは設置さえしてしまえば放っておいて良いし、発電能力が大きな物は、発電状態により暗電流を補い余ってバッテリーの充電をすることもある。だが、満充電状態で充電し続けるとバッテリー液が沸騰して減るため、ソーラーパネルの出力によっては充電コントローラーが必要になることもある。

ただし、この対策は玄人向けで、日本車の場合、車内に設置しようとすると電装関係を加工する必要があるうえ、ソーラーパネルが車内の一部を占有してしまう。また、ソーラー発電は設置位置や天候に左右されるため、曇りや冬時期を見越して発電能力が大きな物を導入しようとするほどパネルサイズも比例して大きくなり車内を占有するというジレンマがある。

最後は番外として扱っているが、これは車に搭載されているバッテリーをどうこうするものではなく、別途バッテリーを用意してそこから給電する方法のため番外扱いとさせもらった。



この方法は2つ有るが、1つめはキャンピングカーで採用しているサブバッテリーシステムを搭載する方法になる。この方法は、車載バッテリーとは別にサブバッテリーを搭載し、走行中に車載バッテリーと共に充電しておき、駐車時にサブバッテリーから電力を供給するシステムになる。

サブバッテリーを使い切ったとしても、車載バッテリーから電力を供給しない設計のため、エンジンの始動に支障が無いというものだが、バッテリーの充電に時間が必要なので、短時間の運転電は満充電にできず、バッテリーの残量が目減りしていけば駐車監視モードの利用時間も短くなっていく。

そうなると、充電器でバッテリーの補充電を行う必要があるため、走行時間が短い場合は対策としては使えない。なお、充電に必要な時間が確保できない問題については、オプションで外部バッテリーが用意されているドライブレコーダーや、バッテリー搭載のシガーソケットでも同じことがいえる。


もう1つは、スマホ等の充電に使うモバイルバッテリーを外部バッテリーとして使用する方法となる。これは持ち運びが簡単なので、残量がなくなっても充電環境に困ることはないだろう。

ドライブレコーダーには5Vで電源を供給している物があるが、その場合はUSBの5Vを、12Vの電源供給が必要な物は、ジャンプスターター機能が搭載され、常時そこから給電(物によっては安全機能で停止する)できる物を使う。

この方法の問題は、バッテリーの容量が少ないため数日間に及ぶ長時間録画には向いていないこと。サブバッテリーシステムと同じく、走行時間が短いとモバイルバッテリーを充電できないこと。また、モバイルバッテリーの仕様によってはケーブルを都度つなぎ替える必要があるうえ、車以外でモバイルバッテリーを充電する場合はその手間もかかる。

だが、最も大きなデメリットはモバイルバッテリーの発火だ。モバイルバッテリーが使用しているリチウムイオンバッテリーは高熱に晒されると発火する可能性がある。モバイルバッテリーの普及と共にリチウムイオンバッテリーが原因の車両火災が増加しているが、これを知っていると夏の車内に置くのは気が引ける。この対策は実践されているものの、個人的にお勧めはしない。

私としては自分でDIYができることもあって、3つ目のソーラーチャージャーの導入をしたうえで、様子を見て2つめの充電受入性が高いバッテリーに替えるという両対策をもってして、ドライブレコーダーの駐車監視モードをフルに使いつつ、バッテリーの劣化を抑制することにすることにした。

これらの対策については、実施した際に詳しく記事にして公開する予定だ。