補機バッテリーの充電:日産リーフ

2025年10月21日

電気自動車・日産リーフ(ZE1:第2世代)に乗って4年が過ぎました。
昨年のアドベンチャーワールド往復以来、長距離ドライブをすることなく過ごしていますが、走行距離とあまり関係なく走行用バッテリーの性能は徐々に落ちてきて、5年目の現在は、リーフ・スパイ(走行用バッテリーのチェック・アプリ)のデータによると、元々の80%ちょっとくらいになっているようです。

内燃エンジン車であれば、5年目あたりは調子のいい頃でしょうが、電気自動車は走行用バッテリーが命なので、様相は大きく異なります。でもまあ、それは予想していたことでした。長距離ドライブは趣味ではなくなったので、むしろ、自宅で充電して、自分でいろいろ整備しているのが楽しいクルマ生活になりました。

そういう毎日ですが、表題の補機バッテリーの手入れについては、ずっとモヤモヤした気分が続いていました。補機バッテリーというのは、どの電気自動車にも搭載されている、普通の自動車用12Vバッテリーです。

電気自動車は巨大なバッテリー(リーフe+ Gは62kWh:電圧は350Vほど)を積んでいるのに、12Vの補機バッテリーを必要とするのは、すべての電気設備(電子機器、ライト、エアコン、ナビなど)の稼働に使われているからで、スターターボタンを押して、走行系を準備し、モーター走行を制御する回路もすべて補機バッテリーが受け持っているそうです。

素人考えでは、走行用の巨大(連結)バッテリーを12Vに降圧して使えば、補機バッテリーなどは不必要と思えるのですが、高電圧のバッテリーパックは破壊的なパワーを持っているので、安全面の観点から切り離していると聞きました。

その補機バッテリーですが、定期検査に出すと、このところ、充電率が低いと指摘されてきました。今年の車検(2回目)でも、補機バッテリー(3年半使用)が弱っているので、そろそろ交換を考える時期かもしれませんと言われました。
その時のバッテリーチェック結果です。

これを見ると、健全性(SOH:State of Health)は100%なのですが、充電量(SOC:State of Charge)が50%しかないので、「充電してください」というメッセージが印刷されています。内燃エンジン車の始動能力をあらわすCCA(Cold Cranking Ampere)測定値は475で、このバッテリーの規格は495なので、少しだけ下がっています。

この結果は、バッテリーは充分使えるのに充電されていないだけ、と読めるようです。単なる充電不足ということなら、まだまだバッテリーを取り替える必要はなく、充電をしっかりすればいいことになります。

12Vバッテリーをしっかり充電するには、内燃エンジン車(ハイブリッド車を含む)ならエンジン直結の発電機が充電を担当しているので、エンジンが回っている時間が長ければ問題はなく、短ければ、別途、充電器を使って充電することになります。

一方、電気自動車には発電機が存在せず、走行用の高圧・大電力バッテリーによって充電されることになります。問題は、この供給(充電)の仕組みがよくわからないことです。

リーフの充電方法を調べた結果を要約すると、スターターボタンを押すと、補機バッテリーの電圧をチェックして充電を始めるようです。それはシガーソケットでの電圧チェックをすると、スタート時に14.3V程度となり、しばらくして12V台まで下がって、その後の変化はなくなります。

この間、充電をしているように推測できますが、上記のバッテリーチェック結果のように、充電率が50%でも数分で12V台に下がってしまいます。この理由は、走行中に補機バッテリーの負担を無くす程度に充電していているだけで、それ以上にたっぷり充電することはないのだろうと推測しています。この点はディーラーの人に聞いてもよくわからないようでした。

ということで、リーフ自身に充電を任せられないと思い、充電器で100%充電が可能かどうかを試すことにしました。

先ずは、補機バッテリーの状態を手持ちのバッテリーチェッカー(TOPDONのBT100)で調べました。該当するバッテリーの型番データがBT100に入ってなかったので、型番規格の正確な数値はわかりませんが、基本測定結果に大きな違いはありません。

このチェッカーでも、健全性(SOH)は100%ですが、充電量(SOC)は45%しかありません。下のLEDが点灯しているのは「充電しましょう」です。電圧は12.27Vとなっています。

それでは充電器をつないで、充電を開始します。この充電器は維持充電(フロート充電)も含めて、フルオートマチック充電を謳っているものです。

補機バッテリーはごく普通の12V鉛バッテリーなので、各セルに蓋が付いています。充電時には蓋を外すか緩めておく必要があります。・・・本当は、バッテリーを車体から外して充電するべきなのでしょうけど、充電量が半分はあり、それほど化学反応が激しくはないと思ったので、そのままの状態で、セルの蓋は緩めておきました。補充液は不要でした。

4時間ほどで、充電が終了(充電器の電源がオフになる)しました。
直後のバッテリーチェッカーの表示です。

健全性(SOH)も充電量(SOC)も100%になりました。下のLEDが点灯しているのは「GOOD」です。電圧は12.78Vとなっています。

さて、24時間後、再度バッテリーチェッカーで測定してみました。

まだ「GOOD BATTERY」と出ていますが、充電量は77%に落ちています。ちょっと期待外れでした。

測定直後から走行用バッテリーを3kwで3時間ちょっと充電してみました。18%ほどの充電でしたが、直後にバッテリーチェッカーで測定してみました。

充電量は5%(77→72)ほど減っています。走行用バッテリーの充電で補機バッテリーへの充電は無いようです。

今後、どれくらいの割合で充電量が減少するかを調べてみますが、数日後には50%に落ちそうな気配です。このバッテリーが本当に交換時期になっているのかどうか、数ヵ月は観察を続けます。

ハンドルヒータースイッチの移動

2022年10月11日

昨冬にリーフを運転していて、ハンドルを暖めるヒーターがとても快適でした。でも、そのスイッチの場所が運転位置から見えないので、オンオフのために顔を右下に倒して覗き込む必要がありました。このあたり、メーカーの人間工学的な意識に疑問を感じるところです。

そんな冬を過ごしてから、SNS「みんカラ」(みんなのカーライフの略だそうです)でヒータースイッチの場所を入れ替える記事を見つけて、そういう手があったと感心しました。今年の冬までにはスイッチを移動しておこうと思っていて、すっかり忘れていました。

10月に入ってから急に冷え込む秋本番となり、まだヒーターを入れるには早いですが、このことを思い出しました。

これまでのスイッチパネルです。ハンドルヒーターのスイッチは上段の左端(丸印)にあります。

この場所だと運転姿勢の位置からは見えません。

トルクスレンチなどをクルマに持ち込んで作業を始めました。
横のパネルを少し開けます。

下にあるボンネットオープナーの下にあるトルクスねじ(T20)を外します。

スイッチパネルのカバー上部を手前に下げます。

スイッチパネルは裏側から2つのタップねじで止まっているので、2つとも外します。2つともとても硬くて、短いドライバーがねじに合わなかったせいか、ねじ山を潰しそうになりましたが、我慢しながらなんとか外しました。

それぞれのスイッチのコネクタを外し、上下の爪で止まっているスイッチを取り外し、入れ替えます。あとは戻していくだけです。上がBEFORE、下がAFTERです。

これで運転姿勢からヒータースイッチが見えるようになりました。

この写真は上に掲載した運転位置からの写真とおなじものです。スイッチを取り替える前に写真を撮るのを忘れていました。よくあることです。以上、30分足らずの作業でした。

ついでに、運転席の足元のフットレストが汚れて、いずれすり切れる状態でした。

通販で注文した簡単な布製カバーが届いたので取り付けました。裏のマジックテープで止めるだけのものです。

ほんとに寒くなる前に、そろそろ洗車しなければ・・・。

DC-AC インバーター

2022年9月30日

昨年10月に電気自動車の充電用200Vコンセントを駐車場側の外壁に取り付けてもらったついでに、同じ壁に壁面貫通コンセントを設置してもらっていました。

これは自動車の12VバッテリーにDC-ACインバーターをつないで、その100V電源を室内で使うための中継コンセントです。いわゆるV2H(Vehicle to Home)の選択肢の一つと言えますが、電気自動車の大容量バッテリーの充放電を制御して電力会社との系統連系で数kWまで供給できる本格的なV2H装置ではありません。非常時に1kW程度の電力を数日間確保するだけで、普通の内燃機関自動車でも12Vバッテリー充電用ダイナモの発電容量が十分にあれば実現できる簡易版です。

トヨタのハイブリッド車では1.5kWの100Vアクセサリーコンセントが標準装備になりつつありますが、電気自動車のリーフでそれが設定されていないことは大きな戸惑いの一つです。

貫通コンセント設置から1年近く経ちました。しばらく忘れていたり、インバーターの選択に迷ったりしていて、実際にインバーターを購入したのは今年の8月になってからです。

日産ではセルスター社製の正弦波インバーターSI-1500を「日産カーライフコレクション」として17万円ほどで取り付けてくれるそうですが、あまりに高い(SI-1500単体は8万円ほど)ので、同程度の製品を自分で購入して取り付けることにしました。ただ、1~2kWクラスのインバーター商品は多くが中国メーカー製ですし、価格も1万円台から10万円台まで多数あって、選択に困りました。

8月に購入を決めたインバーターはBAL (大橋産業)の製品番号489、DC/AC正弦波インバーター DC12V 定格出力:1800Wです。4万5千円ほどでした。

次はバッテリーからインバーターまでの大容量ケーブルです。購入したインバーターには赤黒のケーブルが2本ずつ付属していましたが、径が少し細く(22SQ:SQは太さをあらわす面積)、5~600W以上(12Vで50A)では発熱しそうです。

リーフの主電源をオンにしていれば、62kWの走行用メインバッテリーから12Vバッテリー端子への電力供給は150Aくらいは可能なようです。そこで、長さ1mの38SQの太いバッテリー用ケーブル(200Aヒューズ付きの端子付き既製品:9千円)とアンダーソンコネクタ(大容量コネクタ:2個セットで5千円)を購入しました。

1mのバッテリーケーブルを30cmと70cmに切断して、短いほうを12Vバッテリー端子に固定し、長いほうをインバーターに固定し、それぞれにアンダーソンコネクタを取り付けて、使用時にコネクタで結びつけるという計画です。

材料は揃いましたが、ケーブルに付いている丸型端子の外径が大きすぎて、リーフの12Vバッテリーとインバーターの両方の取り付けに適合しないことがわかりました。

さらに、アンダーソンコネクタにケーブルをつなぐのは、ハンダをバーナーで溶かしながら接着すればいいかと思っていましたが、車のボンネット内(外気に触れている)では、ハンダが硬化してしまうので望ましくないとのことです。

いずれの場合にも38SQ用端子ならびにアンダーソンコネクタのピンを圧着する油圧工具が必要になることが判明したのです。油圧工具の新品は高価なので、中古を探したら、ヤフーオークションで程度の良さそうなデンサンのDCH-60E(14、22、38、60SQ)という製品を6千円で購入しました。久々のヤフオク利用でしたが、最近は相手の住所などは互いにわからないようになっているのですね。

38SQ用の圧着端子(細身)は数百円で揃いました。

アンダーソンコネクタのピンを圧着します。

バッテリー側です。

アンダーソンコネクタの差し込み口です。

インバーター側と合わせてケーブルが完成しました。丸端子部分は細身に交換しています。ヒューズ部分のプラケースが割れないようにプチプチでくるんでいます。赤い線が少し長いのですが、取り回しに都合がいいのでそのままにしました。

リーフのバッテリーの取り付けボルトに接続しました。

インバーター側も接続しました。

アンダーソンコネクタのキャップと持ち手(合わせて2500円)を購入しましたが、持ち手は不要だったかもしれません。

9月5日に完成したので試してみます。

軽い負荷のドライヤーを使用してみました。インバーターには使用電力(190W)とDC電圧(13.0V)の表示が交互に出ます。この表示はどちらかにスイッチで固定できるほうがいいですね。この動画は消音しています。

DC電圧は負荷なしで12.4Vですが、負荷がかかるとメインバッテリーからの電力供給で13.0Vまで電圧が上がっています。これなら問題はなさそうです。

9月29日、到着が遅れていた10mの100V防水延長3Pコード(2500円)が届きました。さっそく、メスのコネクタをオスのコネクタに交換します。ちょうどいい長さの9mのところで切って、プラグを取り付けている最中です。

翌9月30日、できあがったので、外壁のコンセントに差し込んでみました。

室内側のコンセントはワットチェッカーの置き場にしています。

これでインバーター出力を室内で利用することができます。オス-オスの100V電源ケーブルは普段は使わないので、邪魔にならないように、充電ケーブルの奥(後ろ側)にしまっておきます。

以上でDC-ACインバーターの利用準備が整いました。総費用は圧着工具を含めて7万円ほどでした。インバーター本体はクルマに積んでいますので、いつでもどこでも100Vを使うことは可能ですが、はたして利用する日がやって来るでしょうか。

 

ドライブレコーダー取り付け

2021年11月1日

リーフにドライブレコーダーを2製品取り付けました。ドライブレコーダーの取り付けはいつも自分でやっています。

2製品の1つは保険会社が提供するオプションのドライブレコーダーで、衝撃(ある程度以上のG)を感知すると自動的に事故受付センターに連絡・対応してくれるというサービスになっています。ボタンを連続押しすることでも事故受付センターに連絡できます。最近はいわゆるSOSコール(エアバッグ作動時に事故受付センターに連絡する機能)が付くクルマが多くなっていますが、リーフには付いていないためです。

このドラレコは事故受付センターとの連絡などがあるので運転席側に取り付けました。パイオニアのOEM製品ですが、図体が大きくて、回転軸が1つだけなので、位置決めがたいへんでした。

保険会社のドラレコには2カメラ(前方と室内カメラ内蔵)方式もあり、それにはリアカメラも別売で取り付けられるのですが、1カメラ方式よりもさらに大きくて重いので、フロントガラスに取り付けるのをためらってやめました。

もう1つは市販の前後の2カメラセット(コムテック  ZDR035)です。助手席側に取り付けたフロント用カメラは180度回転させられるので、前方ではなく、車内・窓外の撮影カメラにすることが可能です。これで保険会社の2カメラ方式と同等以上の機能になり、かつ大きさ・重さがずっと小さくなりました。

リアカメラです。

2つのドラレコの電源接続では、室内ヒューズのACCからシガーライター・ソケットを増設し、そこからシガーライター2個用の分岐ソケットをつなぎました。

シガーライターのオス・メスのセットが3つの塊となりましたが、グローブボックスの裏に大きな空間があったので、まとめて縛って収納することができました。

グローブボックスを取り外したところです。

フロントウィンドウから見た左右のカメラの写真です。画像を比較するため、2つのカメラを前向きにしています。

邪魔なようでいて、運転しているとどちらも邪魔にはならないものです。

ドライブレコーダーの配線をするためには、内装をいろいろと剥がす必要があります。その作業のついでにやっておきたいことがありました。電球からLEDへの交換です。

日産リーフは現代的な電気自動車でありながら、コスト削減のためでしょうが、照明用に普通のフィラメント電球が多く使われています。ヘッドライトやストップランプあたりはLED仕様ですが、小さなものは電球です。電球は単価が安いものの、寿命が短いので、交換が手間な場所は長持ちするLEDに替えておきたくなります。

その1つはグローブボックスの内部照明です。この電球はグローブボックスを閉めていても、夜間ライト点灯時にはずっと点灯しているらしいのです。電球交換はグローブボックスを取り外さなければなりません。エアコンフィルターもグローブボックスを取り外さないと交換できないようですが、今回はドライブレコーダーのシガーライター類収納のためにグローブボックスを取り外したので、ついでにLEDに交換しておきました。

グローブボックスを元に戻しました。開閉連動スイッチを取り付けようかと思いましたが、今回はパスしました。

もう1つはリアのナンバープレート照明用電球2個です。この電球交換もリアゲートの内装を剥がす必要があります。リアのカメラを取り付けるために内装上部を剥がしたついでに下部も剥がして、LEDに交換しておきました。

取り付け後です。

その他、室内灯やリアの庫内灯もLEDに交換しました。このあたりは内張剥がしとは関係のない簡単な作業ですが、一連の作業のついでです。これで全体に照明が白っぽく明るくなりました。

以上、10月9~10日の二日がかりの作業でした。初めて内部を見る車両の作業が素人でも大きな失敗なくできるようになったのはYouTubeなどのネット情報のおかげですね。20年くらい前までは、車両の整備書を手に入れるだけでも時間と費用がかかりましたが、今や資格不要の軽作業は楽しい趣味に変わりました。

充電コンセント設置

2021年11月2日

10月5日に日産リーフがガレージに収まりましたが、自宅の充電設備(200V 3kW)の準備ができていませんでした。販売店で紹介してもらった大手の家電販売店に見積もりを依頼すると10万円という額が提示されました。部品代と工事内容を考えると即答しかねる金額でした。

そこで、各都道府県の電気工事工業組合が一般向けに開設している「でんき工事ホームセンター」に連絡して、電気自動車の充電設備を設置してほしいと依頼し、近所の電気工事業者(電気屋さん)を紹介してもらいました。

電気屋さんに来てもらって、見積もってもらうと、必要部品(20A漏電ブレーカELB、ブレーカボックス、防水スイッチ、防水コンセント、露出ボックス:Amazonで合計1万6千円くらい)をこちらが準備すれば、工事費用(ケーブル配管)は2万円になります、とのことでした。もちろん、すべての部品を電気屋さんに用意してもらえるのですが、部品代が少し高くなるからとのことでした。全体で4万円くらいです。

確認のため、電気屋さんに日産発行の「EV普通充電用電源回路ガイドライン」をお渡しし、それに合わせた必要部品をAmazonなどの通販で注文して準備し、10月8日に工事をお願いしました。

室内の分配器から小さな漏電ブレーカ(200V20A)を増設します。すぐ上の大きなブレーカボックス(40A)は太陽光発電用です。

増設したブレーカの位置から外壁に穴を開けて電源ケーブルを通します。
外壁にボックスを取り付けて下へ配管しています。右にあるのは太陽光発電のパワーコンディショナーです。

ガレージの中央にあたる場所まで配管してもらいました。

充電コンセント部分です。上はスイッチ、下がEV用200Vコンセントです。

充電コンセント設置が終わってから、別工事として、貫通コンセントを設置してもらいました。これはガレージのクルマから100V(1500W)を室内に回すために考えた設備です。

リーフの場合はインバーターを別途用意する必要がありますが、トヨタのハイブリッド車などでは100Vコンセントが標準やオプションになっています。クルマから電源ケーブル(両端のプラグはどちらもオス)を貫通コンセントにつなげば、家の中に100V電源を取り入れることができます。要するに、外壁(下の写真の左)と部屋の壁(右)にアース付きコンセントを取り付けて、ケーブルでつないだだけです。

部品込み5千円で工事してもらいました。電気屋さんはこんな工事は初めてだと笑っていましたが、役割はわかると言ってもらえました。

充電コンセント設置が完了して、実際に充電ケーブルを使って充電してみると、ケーブルのコントローラ部分が重くてぶら下がるので、ケーブルの耐久性が気になりました。問題はないでしょうが念のため、10月14日、コントローラ部分を支える台を手作りしました。

その後、充電のたびに7.5mの充電ケーブルをクルマのトランクから出したり入れたりするのが面倒だし、この充電ケーブルは原則として自宅でしか使わないことに気がつきました。そこで、充電コンセントを囲む箱を作ることにしました。

DIYショップで6mm厚900mm×900mmのシナ合板を買ってきて、現物合わせの寸法で枠を作りました。合板なので、防水用の塗装はたっぷり重ね塗りをしています。

これはケーブル保持のための手作り部品です。黒いコネクター受け部品はAmazonで千円ほどで売っていました。

屋根を付けて外壁に直止めしました。延べ1週間ほどかかって、11月1日に完成しました。

前扉を開いたところです。

充電中です。

これで充電の作業がとても楽になりました。

その後、電源ケーブルの取り回しのため、箱の下に切り込みを入れました。

また、100Vの外部コンセントしかない場面を想定して、アダプターを作っておきました。

機能確認した写真です。まあ、100Vで1500W入力だと一晩で20%も入りませんので、使うことなく忘れてしまいそうですが、100Vでも充電できることの確認でした。

電気自動車

2021年11月1日

2020年1月に5kWの太陽光発電パネルを屋根に設置して以来、売買電の年間収支はほぼプラスマイナス・ゼロとなっています。この先、2030年以降は発電設備の保証も売電契約も切れるし、日本の再生可能エネルギー政策も不明なので、どうなるのかわかりませんが、自家発電という夢は実現したので、現状にはとても満足しています。

一方、2回目の車検を11月に迎えるクルマ(ガソリンエンジン車)を乗り続けるかどうかについては今年の春頃から思案していました。そろそろいろいろな安全装備を装着したクルマに替える時期だろうし、ハイブリッドではない電気自動車(BEV: Battery Electric Vehicle)を太陽光発電で充電してみたいという気持ちもありました。でも、日本で販売されているBEVの選択肢は限られています。

そんな気分でBEVの中古車市場を調べてみると、日産リーフの1年落ち程度の中古車にお手頃感がありました。数パーセントのバッテリー劣化や、電気自動車には多額の補助金が出ていることなどがあるからでしょうね。

日産リーフは2017年にフルモデルチェンジしたものの、プラットフォームはBEV専用設計ではなく、メーターパネルは古めかしく、バッテリーの温度管理装置はない、など、人気は落ちていると聞いていましたが、それなりに熟成された感もあり、程度のいい中古車はリーズナブルで、未知の電気自動車を楽しんでみたいという気になりました。

ということで、10月5日には2020年式のリーフe+(型式ZE1、バッテリー容量62kWh)を連れて帰って来ました。近鉄50000系「しまかぜ」みたいな配色です。

1カ月足らずで300kmほど一般道と高速道を走ってみた印象は、走行ノイズはそれなりにありますが、エンジンの音・振動がないので、運転疲れは少ないようです。これまで車内で聴く音楽はポップスばかりでしたが、車内の騒音レベルが下がって、BOSEスピーカーの音質がかなりいいので、ジャズやクラシックも聴くようになりました。

加減速の応答性には驚きました。アクセルを踏むとモーターによる加速、アクセルを緩めると回生ブレーキによる減速がほとんど遅滞なく起こるので、これまで通りのアクセルワークでは前後にギクシャクしてしまいます。この加減速にエンジン音と振動が伴わないので、とても不思議な感覚です。

昔、千日前で遊んだバンパーカー(ぶつけ合う電動カートのダッチェムカー: DODGEM)みたいなワンペダル走行(e-ペダル)も試しましたが、これまでずっとアクセルとブレーキの2ペダルで運転しているので、慣れるまで時間がかかりそうだし、慣れると緊急時にまごつきそうだし、クリープ現象の動きもなく、別のクルマに乗り換える支障にもなりそうなので、やめました。

2週間くらい経つと、急な加減速は不要なので、これまでのガソリンエンジン車に近い加減速感になる「エコ・モード」に常に設定しておくようになりました。

重いバッテリーが底にあるので重心が低くて安定していると言われていますが、タイヤ(エコタイヤ)のせいか、カーブで少しロールするのを感じます。

安全装備は最近のクルマらしく、一通りは揃っています。ただ、やたらと電子警報音が室内で鳴るばかりで、うるさく感じます。狭い道や駐車場で、危険ではない(ドライバーはわかっている)接近でも警報音を鳴らし続けるのは警報音慣れになってむしろ危険かもしれません。プロパイロットの車線維持機能も不十分なので、結局オフにしました。安全装備と警報のシステムはまだまだ改良が必要ですね。

オート・パーキングが日産自慢の装備らしいですが、一度だけ広い駐車場で試したら、とても面倒で使っていられないという印象で、その後は忘れています。アラウンドビュー・モニターはきれいに写るので、こちらは重宝しています。

燃費ならぬ電費(1kWhあたりの走行距離)は5~7km/kWhくらいでしょうか。1kWhは買電で20~25円くらいなので、100円で20kmは走るというイメージです。62kWhのバッテリー満充電で400km以上走行可能ですが、冷暖房の消費に加えて、上り坂や高速走行でも電費悪化が起こるので要注意です。

太陽光発電で直接充電するのが理想ですが、自宅充電の定格(200Vで3kWh)を発電する機会は少ないものです。充電ケーブルを接続すれば必ず3kWh分が充電(消費)されますが、そのすべてが太陽光でまかなわれているとは限りません。条件が良ければ太陽光発電のみで充電中の表示になります。

実際には自家消費分を合わせて4kWh程度の発電量が必要になりますが、小さな雲でもかかると発電量が減少するので、不足分は買電、余剰分は売電という電力の系統連系になっています。

基本は自宅での200V普通充電で、自宅外での急速充電はビジター利用でまかないます。電気自動車(日産リーフ)がどんな楽しさと課題を持っているかを体験する生活が始まりました。