小蜜蜂 smallbee DIY: [汽車] 福斯 VW POLO安裝USB充電器與繼電器

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上次幫POLO安裝了延時繼電器, 可以讓行車紀錄器在15秒內引擎發動後再啟動, 這樣可以讓電瓶的壽命延長一些. 今天我要繼續幫音響安裝繼電器, 而且利用之前裝的延時繼電器一樣控制鑰匙插入15秒後啟動音響電源. 另外還要安裝USB充電線, 兩個功能一次搞定.

首先把音響主機拆出來觀察一下後面的線路:

很多線, 當時是音響店接的, 這次施工主要是電源線, 找到電源線就ok了, 想必下面圖上的紅線就是電源線, 黑線想當然爾就是接地線(接車體搭鐵)囉:

這裡要說明一件事情, 當時裝音響的時候有發現POLO車的音響電源是常通的, 也就是就算熄火仍是通電, 但是我新裝的音響沒有手動斷電開關, 所以就捨棄原本的音響電源而從我從保險絲盒裝的取電器接電過來(參考這篇), 而這個從原本座椅暖氣拉過來的電源就是鑰匙啟動才通電.

由於音響店的接法造成音響和行車器紀錄器共用電源, 雖然有用大一點的保險絲, 但是我仍然想把音響接到原本的的音響電源, 只要再加上繼電器, 並且利用之前裝的延時繼電器的輸出當作繼電器的控制端就可以了.

所以, 先找回之前音響店棄用電源, 有很多線被包起來, 猜想也是紅色的就是電源:

要確定這件事情, 就要用電表量一下紅線, 看是否是12V輸出, 想要量測就要先找到車體來做搭鐵接地, 找到在音響下方有搭鐵處:

OK, 找到接地之後, 接下來很簡單, 把被音響店包起來的紅線剝開來, 電表紅棒接到電線上去量:

歐夜! 猜對了, 12V輸出:

先show一下整體的狀況, 拆了音響, 音響下面的置物盒, 還有左邊的卡片夾, 拆出卡片夾之後發現後面是很大的空間, 決定將繼電器和USB充電變壓器(12V to 5V)放到左邊卡片夾後面的空間:

試試看將USB變壓器的火線和地線穿到左邊卡片夾拆後的空間, 看來OK:

接下來就是這次施工最失敗的一個部分, 我原本的計畫就是要在中控台上面的製物盒打洞把USB接口安裝到這裡, 這樣平板電腦就可以直接接電使用.

很不幸的是, 置物盒比想像中安裝得緊, 而且我沒有特規的拆裝工具, 所以只能用機殼檔板加上蠻力勉強拉起. 置物盒並沒有壞掉, 但是由於我的POLO已經有一段時日, 所以環保漆已經是稍微摳一下就會脫落. 我這樣的舉動刮掉不少的環保漆, 心痛啊:

拆開來像這樣, 可以看到兩個六角螺絲, 這次的搭鐵接地就是接到這個螺絲:

右邊的狀況:

左邊的狀況:

由於USB充電變壓器打算裝在左邊的卡片夾空間, 所以觀察左邊的狀況, 發現並不是完全空的, 中控台有塑料用來讓剛才拆掉的置物盒卡住. 這讓我原本想直接將USB接口鎖到置物盒的計畫受阻, 因為我不想除了將置物盒開孔以外, 把這個中控台上的塑料也開孔, 所以改變計畫, 打算直接將USB線穿出到置物盒上:

手指頭從音響空間那邊可以伸到置物盒空間附近, 屆時就是將USB線和接地線從這邊穿過去:

置物盒拆下來, 並且擬定作戰計畫之後, 回到工作室進行開孔加工:

後面:

側面:

前面:

這次的主角, 露天買的USB變壓充電器, 可以將汽車電瓶輸出的直流12V轉5V, 並且由USB接口輸出給USB設備充電:

變壓器上面的貼紙, 12V轉5V, 而且"號稱"有瞬間最大3A輸出的能力:

下面是這次的配角, 一樣是露天買到, 汽車/機車用繼電器, 用來將原本常通的汽車音響電源改成鑰匙啟動通電:

上面的印刷說明這個繼電器導通時可以承受流過12V/40A的能力:

一併買了接頭:

指揮挺組合, 將接頭插上繼電器. 這裡有個重點, 就是四個pin接出來的四條線, 到底哪條是電源, 哪條是地線. 控制端呢? 我查了很多網路上的訊息, 發現答案並不一致, 不過用電表量過確定. 重點把握:

- 基本上左邊兩條(下圖的紅線和黑線)是"被控制"的電源端, 右邊兩條(藍線和白線)是"控制端".
在我這次的應用上. "被控制端"是音響電源, "控制端"是從上次裝的延時繼電器來的12V電.

- 至於究竟電源線和地線是接上面還是下面, 其實答案是: 無所謂.
因為繼電器內部是靠"控制端"的電去讓電磁鐵吸住, 而讓"被控制端"的電通電. 所以"被控制
端"無論是電源線在上還是地線在上, 電磁鐵導通後都可以通電. 而"控制端"也是一樣, 無論地
線在上還是在下, 只要有壓差有電能夠讓電磁鐵吸住, 就可以讓電磁鐵作用:

接下來先做一條地線, 這條地線屆時會接到之前看到的製物盒下面的兩個六角螺絲其中一個, 作為搭鐵接地:

壓起來:

用熱縮套管保護起來:

接下來置物盒開孔, 先畫好USB接頭能通過的大小:

用小電鑽鑽孔:

多開幾個:

努力用銼刀擴孔之後, 開成這樣的大小, 讓USB接頭可以通過:

回到車上比對一下, 我特別從置物盒上開好的孔穿過來做一些記號, 可以看到如果要將USB接口直接鎖到置物盒上, 則中控台上的塑料也要開孔, 而且可能會影響置物盒安裝卡入. 所以決定中控台不開孔, 而是將USB線穿到置物盒上:

把剛才作的接地線鎖到六角螺絲上, 當然需要動用合適的六角板手:

這裡可以看到接地線(黑線)從上面穿下來的樣子:

USB變壓器上場, USB接口已經先用絕緣膠布包起來:

將平板電腦的充電線穿過置物盒, 我這裡剪了一塊熱縮套管用來貼在置物盒上的口擋住空洞:

USB線穿到下面音響和置物盒的空洞:

接下來剝開音響線接好的音響電源, 這條線源頭是保險絲盒, 通過上次裝的延時繼電器, 到達音響:

用筆刀剝掉熱縮套管:

露出電線:

接下來把繼電器放進左邊空洞, 並且把四條線穿到音響這邊, 這個舉動是讓我們先測測看, 確定OK之後再將四條線移回左邊的空間:

把原本POLO車上的音響電源(被音響電封印那條)接到繼電器的"被控制端", 而從音響上拆下來的那條有延時的線則接到繼電器的"控制端". 至於地線可以都拉到同一條接地線(從六角螺絲下來那條)上:

繼電器接好後先別急著用熱縮套管封上, 先用電表測測看, 把車子啟動後看看15秒後繼電器電磁鐵會不會導通:

電表測試影片, 注意在啟動前是0V, 鑰匙啟動後15秒可以量到12V, 證明安裝的繼電器是OK的:

測過之後, 正式將地線和延時繼電器那條電源從後面穿到左邊的空間:

原本繼電器的"被控制端"線不太夠長, 接長一點才能從後面穿到音響那邊:

OK, 一樣從後面的孔穿過去:

穿到音響那邊, 準備和音響的電源線接起來:

拉出來看更仔細:

和上方置物盒的相對位置:

OK, 接下來把USB電源也接上來, USB電源的輸入端12V也用同一條從延時繼電器(源頭是保險絲盒的取電器)來的電, 所以和繼電器的"控制端"是共用同一個電源, 當然接地也可以共用從六角螺絲接出來那條. 所以成為下圖, Y字型接法, 將"延時繼電器", "USB變壓充電器", "繼電器控制端"三條線接在一起:

大致OK了, 將繼電器和USB變壓器塞到左邊的空間中, 再用卡片夾蓋起來, 有些擁擠, 但是放進去蓋上沒問題:

OK, 剩下的接地線或者其他線不想用, 就像這樣彎起來:

然後用熱縮套管封起來避免短路:

大體完成了, 可已將之前從上面置物盒穿下來的USB線接到USB變壓充電器上:

終於差不多了, 把音響開始推回去:

把下方置物盒插回去對對看, 發現無法推到最底卡住, 應該是電線沒整好:

重新觀察一下, 發現原來底部有一個圓形的卡孔, 置物盒後方的卡筍應該卡到這個孔中, 孔被電線擋住了, 將電線排除到旁邊:

OK, 這次順利壓到底了:

把面板裝上去, 左邊的卡夾也裝回去, 至於環保漆也沒辦法管了, 既然都掉漆了那就更要成功達成原本要的成果: 音響接回原本電源以及USB充電:

把Fonepad接上去, 車子發動後USB通電看來正常, 出現充電圖示:

把Fonepad開機, 安裝耗電程式觀察, "初步"看起來OK:

但是出車跑一陣之後, 發現有點怪怪的, Fonepad開機搭配GPS以及螢幕耗電, 發現我裝的USB充電器沒辦法供給足夠的電讓Fonepad邊充電邊用.
看下圖的耗電量是還沒啟動USB充電時的照片, 當然耗電是負的, 代表是從電池吃電:

車鑰匙啟動後打開USB充電開一陣子, 發現勉強可以邊用邊充, 但是充進電池的電很少, 幾乎打平, 而這時候GPS和Google導航都還沒開勒 :-(

上網一查, 發現有人說有些平板的USB充電器中間兩條Data pin 是導通的(PS: USB接口的四條pin: 5V電, D+, D-, 地線), 平板藉此得知是否是從他們提供的充電器充電, 如果平板是發現兩條Data pin導通, 這時候才會拉超過0.5A以上的電來給平板充電. 這個機制是用來保護: 如果充電源是從電腦的USB口, 則依據USB規範不應該消耗超過0.5(500mA).

為了證明, 我剝了一條不用的USB線: