設計 - Kawasaki ZZR1200(ZX12) 取代複合式電源配接模組(保險絲盒) | 電源 | 電系改裝 | ZZR1200 | ZX12

這台 Kawasaki ZZR1200(ZX12) 出廠至今已經 20 年, 車子有一段時間放置在室內, 但因為種種因素, 大部分的時間都是放置在室外... 也因此車上的電子接點有氧化、接觸不良的情況

其中影響較大的就是電門開關 - 全車的電源大部分是透過此開關上的接點供電. 電池的電源經由此開關送電至保險絲盒, 再由各保險絲供電至各個電系迴路

這樣的機構設計有成本低、可靠度高的優點. 但是隨著車輛里程、車齡的增加, 接點氧化、或者因頻繁使用而磨損的問題, 就會開始讓車主頭痛...

改裝 Kawasaki ZZR1200(ZX12) 的複合式電源配接模組
改裝 Kawasaki ZZR1200(ZX12) 的複合式電源配接模組

當接點氧化、磨損後, 有一部分的電能會在此被轉化成熱能. 除了介接部位會發熱, 終端的電壓也會降低許多, 極端狀況下曾看到差距超過 2 伏特(VDC) 的案例! 例如: 車輛發動後, 電池端的電壓可達 13.8 VDC 甚至高於 14 .0 VDC, 但是因為前述接點問題, 點火考爾端的電壓還不到 11.8 VDC!

這樣除了浪費發電機產生的能源, 整體的引擎效能也會大幅被拉下、影響. 而接點發熱的問題也會是一個隱憂...


氧化、磨損的電門開關

特寫磨損的接點
特寫電門開關的磨損接點

從分解後的電門開關照片可看到輕微的氧化痕跡, 另外還可見到明顯的磨損凹陷傷痕. 這也意味著不管如何清潔這些接點, 改善還是有其限度 - 當磨損太過嚴重時, 就只能整組更換了!(這會是一個令人頭痛的大工程 ;-) )

延伸閱讀: 以繼電器切換主電源


複合式電源配接模組

Kawasaki ZZR1200(ZX12) 的 "保險絲盒" 並不是單純只有保險絲座, 其內部還有啟動馬達繼電器控制迴路, 以及大燈開關控制迴路. 故在此將其稱為 "複合式電源配接模組" :-)

原廠複合式電源配接模組的電路圖
原廠複合式電源配接模組的電路圖

從上面的電路圖可看到 #2 ~ #5 以及 #8 這 5 個保險絲是透過電門開關供電. 其中 1 個保險絲負責供電給 ECU、點火考爾、汽油幫浦等電子模組/零件

增加繼電器

第 1 版的設計 #1
第 1 版的設計 #1

為了解決電門開關的接點接觸不良而衍生的發熱、電壓下降問題, 新的電路設計改以繼電器的方式直接從電池端送電至各保險絲

從電門開關送出的電源在此變成繼電器的作動訊號(電源). 所以不管電門開關的接點狀況再如何差, 只要電源有導通, 繼電器就可以作動!

而繼電器僅使用 0.09 A 的電流, 大幅降低的電流量也可以改善、甚至解決電門開關接點發熱的問題

第 1 版的設計 #2
第 1 版的設計 #2

第 1 版的設計主要用於驗證新設計是否可行, 也因此沒有設計的很完善...

第 2 版的設計 #1
第 2 版的設計 #1

第 2 版的設計 #2
第 2 版的設計 #2

確定新設計可行後, 改用合適的快速接頭, 並可長時間供應大電流

Prototypes

擺拍
擺拍 - 各版次的 prototype...

實車測試
實車測試

插了一堆線、換上複合式電源配接模組、接電並開啟電門... 沒有火花及神奇白煙出現. 嘗試輕按一次啟動按鈕... 啟動馬達可正常作動. 確定所有線路都正常、沒有發熱的情況後, 發動引擎! 所有功能皆正常運作!! :-)


測試過程中有注意到一個狀況 - 散熱風扇運轉的時間較之前短很多! 確定不是心理作用!! XD

再改版

修改接頭型式
修改接頭型式 & 微調 layout

待外殼打樣完畢後, 即可開始耐久測試 - 裝車跑個幾百公里驗證 :-)


未完待續...








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