アイドリングストップ車のバッテリーについて

CX-5の走行距離が1万kmになりました。8ヶ月で1万kmです。都内に住んでいるので多い方でしょうか。実家の秋田へ何度も往復しているので、それで走行距離がかなり伸びています。普段は数kmの移動が多いです。

最近、第二子が生まれて家族で出かけることがなくなり、さらに使用環境は短距離移動が中心になりました。すると、アイドリングストップ(i-stop)が動作しなくなることが多くなりました。夜に短距離移動をすると、一度も動作しないことも多いです。(気温の影響なのか、ヘッドランプの影響なのか・・・たぶん後者でしょう)エンジン水温は十分に高いし、エアコンを消しても改善しないし、ガソリン車なのになぜ・・・と思って状態を確認すると、バッテリー電圧が低い(充電不足である)ことが原因でした。

CX-5に搭載されたマツダコネクト上ではアイドリングストップ可能になる条件(エンジン水温、バッテリ電圧、エアコン)が満たされているかどうかを確認できます。それを見るとバッテリ電圧の条件が満たされていない、つまり、バッテリの充電容量が低くなっているということがわかりました。

実際に電圧を測ってみました。OBD-2コネクタにつないで車両情報を確認できるレーダー探知機(COMTEC ZERO 200V)上で確認した電圧は11.9Vです。エンジン停止、ON状態。

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スイッチOFF状態(ほぼ無負荷)で、バッテリのターミナルで測定した電圧は12.27Vでした。

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負荷をかけた状態(スイッチON、エンジン停止)では11.99Vでした。ちなみにスイッチONだとたぶん燃料ポンプが回っているらしく、エンジン付近から音がします。

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ググってヒットした株式会社桐生のバッテリ電圧と残容量の目安値を見てみると、この電圧でのバッテリ残容量は60~70%程度と予想できます。

一般的な乗用車に搭載される鉛蓄電池は安価でそれなりの容量を確保でき、さらに充放電にも強い電池ですが、一度過放電させてしまうとサルフェーションによってすぐに使い物にならなくなってしまいます。鉛蓄電池はつねに満充電付近で使用するのが理想です。走行中はジェネレータによって常に電力が供給されていて、基本的にはセル起動時にしかバッテリを使用しないという自動車の用途には適した電池でした。

が、近年は電装品が増えたり充電電流制御によって常時充電させるのではなく短期間で急速充電するよう制御させたり、またアイドリングストップによってバッテリのみで電装品を動作させたりすることが多くなったりと鉛蓄電池の特性にはあまりマッチしないような使用条件になってきました。このため、アイドリングストップ車で利用するバッテリの寿命は短くなる傾向があるようです。

アイドリングストップ車には、通常、より大きな容量のバッテリを積んだり、急速充電に対応した鉛蓄電池を載せたりしているようです。CX-5にも馬鹿でかいバッテリが搭載されていますが、必然的に高価なものになります。それでいて寿命が短いのですから、ちまちまと充電電流を制御したりアイドリングストップさせたりで稼いだ燃費向上分もバッテリ交換でパーになる・・・かどうかはわかりませんが、少なくともメリットが小さくなるとはいえます。

このため、最近ではBOSCHだったかGSユアサだったか、従来の鉛蓄電池をリプレースすることを目的としたリチウムイオンバッテリを試作したりしているのを見た記憶があります(検索したけどソースが見つからなかった・・・)。おそらくどこのメーカーも似たような試みはやっていることでしょう。リチウムイオンであれば鉛蓄電池よりもエネルギー密度が高く(軽く&小さい電池で同容量を確保できる)、急速充電にも対応させることができます。

回生ブレーキでバッテリに充電を行う(もしくは電気二重層コンデンサに充電して電装品の消費電力の足しにする)車はたまに見かけます。日産のS-HYBRID、スズキのエネチャージ、マツダのi-ELOOP、VWのパサート、ゴルフ、ポロなどの一部グレードなど。個人的にはたかが電装品の消費電力なのだから、そこまでやる効果あるのかな?と思っていたのですが、今回こうしてアイドリングストップできない状況に遭遇すると、改めて車の電装品の消費電力は大きいのだな、と考えさせられます。まあ、たとえばエアコンの送風ファンの風量をよくよく思い出してみると、結構な電力を食ってそうですね・・・。

消費電力(電流)は以下のページが参考になります。

バッテリートラブルの発生傾向 |JAF

これを見ると、エアコン・ヘッドライトあたりが消費電力が高く、どちらも10Aを超えます。意外なのがブレーキランプで、7Aも使うようです。一方で発電能力は中型車で40~60A、大型車で60~80A程度だそうで。これは定格出力でしょうから、アイドリング時にはもっと少ない電流と予想されます。ということは夜間に信号待ちが多い状況でエアコンを使いながら走っていたりすると、下手したら発電能力が不足することもあるかもしれませんね。というか、不足気味だからアイドリングストップしないわけですね。

手っ取り早くこれを解消するにはそこそこの速度でそれなりの距離を一定速度で走行すればいいのでしょうけど、そんな道は都内だとなかなか無いですし、燃費向上のためのアイドリングストップで充電するためにドライブというのも本末転倒です。

で、考えた末にAC100V電源で動作するバッテリー充電器を買うことにしました。ソーラーパネルで充電させるタイプの製品もありますが、市販されている製品を見るとどれも1辺50cmにも満たないような面積で、使用しても気休め程度だと思われます。

ちなみに購入目的はアイドリングストップを動作させて燃費向上させることと、バッテリ寿命を延ばすためです。なんかコスト低減のためにまた投資すること自体が本末転倒に思えてくるのですが・・・。今回はクレジットカードのポイントを使って購入したのでまあいいか、という気持ちでいます。それに、どうせ買うなら早めに買っておいた方がいいでしょう。

今回購入したのはMeltec SC-1200という製品。実売価格約5千円。充電電流/電圧値を見たいので、見れる充電器で最も安いこれをチョイスしました。バッテリをターミナルにつないだまま充電したいので、電圧を一応モニターしておきたいというのが理由です。まあ、業務用の大電流が流せるタイプのものでも無い限り、電装品が壊れる程度の電圧は出ないと思いますが・・・。念のため。