12V uttak fra en serie/parallell tilkoplet batterikrets på 24V

[terjejh]

Hei, jeg prøver dette emnet også her på forumet:

Jeg har 4 stk 12V AGM batterier 'a 140Ah som jeg tenker å serie/parallell kople til en resulterende 24V 280Ah batteribank for en 24V Minn Kota RT 80ST/iP elektrisk motor. Dette vil forenkle ladingen av alle 4 batteriene samtidig, uten omkopling med 'en enkel 24V lader.

 

Til båtens "systemstrøm" trengs imidlertid fortsatt litt 12V strøm til lensepumpe, ekkolodd/kartplotter.

 

Derfor lurer jeg på om det også er mulig, ev. hvordan, på en trygg måte å gjøre et "begrenset" 12V uttak fra den serie/parallell-tilkoplede batterikretsen ovenfor, uten å måtte anskaffe en 24V DC til 12V DC konvertor?

 

Her er et tilsvarende prinsipp-eksempel på serie/parallell tilkopling av 4 stk 12V batterier 'a 20Ah.

http://www.invertershop.com.au/images/faq/battery-setup-12v-series-and-parrallel-to-24v-higher-amps.gif

 

Og her et prinsipp-eksempel på hvordan samme batterikrets kan lades med en enkelt 24V batterilader

http://batterytender.com/resources/connecting-batteries-chargers.htm/#answer11

 

Jeg lurer også litt på om det kan være mer optimalt for et balansert uttak fra batterikretsen å tilkople 24V uttaket til motoren likt tilkoplingen av laderen (om det da gjør noen forskjell i fht den første lenken ovenfor)?

 

Til slutt: skal batterikretsen jordes til båtens gods noe sted (aluminiumsbåt)?

[Dinamo]

Ei slik sammenkobling av batterier som du her skisserer, kan sjåast på som eit batteri på 24 volt, med midtuttak.

Hvis du so tar ut 12 volt frå eine halvdelen av batteriet, og lader heile batteriet under eit med 24 volt, skjer det at den halvdelen av batteriet som er brukt av separat aldri blir fullt opplada. Samtidig får den andre halvdelen av batteriet overlading. Dermed får begge halvdelane av batteribanken sin levetid vesentlig forkortet. Ein løsning som kan vera bra, er å omkobla batteria for lading, slik at ladingen foregår med 12 volt, men den blir vel både dyrere og dårligere enn konverter? Når det gjeld koblingsmåten som bildene viser, so er den eine like bra som den andre, men eg ville valgt denne:

 

 

fordi den har mindre ledninger å holda styr på i koblingen mellom batteriene.

 

 

Magne

[Sjeldenutpå]

Kjøp omformer 24 til 12V.

Aluminum må ikkje ha kontakt med noko strøm pga tæring. Bruk gode kabler og klamre godt.

[terjejh]

Takk for svar.

Ja, jeg går for en 24V til 12V omformer, men hvilken? Den automatiske lensepumpa i (små)båten er største 12V strømforbruker, uten at jeg så langt vet hvor mye strøm den trekker.

Her tre omformere jeg har googlet fram i tre forskjellige prisklasser. Tror vel helst at en av de to første 10A eller 12A bør holde til formålet(?)

 

CableWorld Power Converter (24V DC - 12V DC) 120W Pris 239,00
http://www.cableworld.no/batterier-og-ladere/power-converter/power-converter-%2824v-dc---12v-dc%29-120w.asp

Nordic Power Omformer 24->12Vdc 12A Pris 769,00
http://www.maritim.no/elektrisk/batteri-og-ladere/konverter-inverter/nordic-power-omformer-24-12vdc-12a

Nordic Powe Omformer 24->12 Vdc 20 Amp Pris 1.449,00
http://www.maritim.no/elektrisk/batteri-og-ladere/konverter-inverter/omformer-24-12-vdc-20-amp

[terjejh]

Ei slik sammenkobling av batterier som du her skisserer, kan sjåast på som eit batteri på 24 volt, med midtuttak.

Hvis du so tar ut 12 volt frå eine halvdelen av batteriet, og lader heile batteriet under eit med 24 volt, skjer det at den halvdelen av batteriet som er brukt av separat aldri blir fullt opplada. Samtidig får den andre halvdelen av batteriet overlading. Dermed får begge halvdelane av batteribanken sin levetid vesentlig forkortet. Ein løsning som kan vera bra, er å omkobla batteria for lading, slik at ladingen foregår med 12 volt, men den blir vel både dyrere og dårligere enn konverter? Når det gjeld koblingsmåten som bildene viser, so er den eine like bra som den andre, men eg ville valgt denne:

 

 

fordi den har mindre ledninger å holda styr på i koblingen mellom batteriene.

 

 

Magne

 

Oppfølgingsspørsmål:

 

Ja, 24V strømuttaket som vist er her fra B+ og D-

Det var derfor jeg lurte på hvorfor 24V ladingen var vist forskjellig til B+ og C-

dvs. hvorfor er jordingen ved lading flyttet til et annet batteri i kretsen?

 

En 24V til 12V omformer bør vel også koples til B+ og D- ?

 

Største strømuttak til 24V motoren er 56A (muligens 80A) mens ladingen er 14A

Tips til hvor kraftig kabling jeg bør bruke mellom batteriene, er f.eks. 10mm2 ok?

Jeg får max kabellengde ca. 3-4m mellom de to batteriparene.

Redigert 14.Mars.2014 av terjejh (see edit history)

[Sjeldenutpå]

Eg husker ikkje om eg brukte 50 eller 70kvadrat mellom batteriene. 25cm lengde. På 3-4 meter ville eg hatt 70mm2.

[Retox_93]

Du kan ta ut 12 volt av en 24 volts bank. 2 måter. Ta som vanlig + og - fra batteriet som man skulle gjort på en bil f.eks. Mål først. Denne måten er ikke veldig grei i lengda ettersom man vil en annen spenning på det ene batteriet og ettervært vil det bli ødelagt. Ja har gjort det selv på en bil og det funka i et halvt år før e begynte å få problemer med batteriet. Den 2 metoden er å serie koble. Man halverer spenninga vær gang man serie kobler. Gjort det på anlegg i en 24 volt bil og det funker. kobler på en 24 volts lampe deretter på anlegget som er 12 volt. ( Er kanskje etter noen synspunkt litt ''jalla' men fungerer. Anbefalere å måle først får du setter på 12 volts komponenter. Omformer er det meste såklart.

 

Går også å lage en egen 12 volts bank f.eks vedisidna den gamle banken med en 24-12 volts trafo som lader 12 volts banken. Man får omformere som er beregnet for slikt.

[Dinamo]

Eg må her seia meg for ein stor del enig med Retox_93.

Å ta 12 volt fra midten av ein 24 volts batteribank ER jalla, og knekker batteria lenge før tida. I "gamle dager" då det var mulig å etterfylla batteria med vatn, kunne dette til dels avhjelpast på den måten.

Å setja opp eit eige 12 volts batteri, og lade dette med ein 24 / 12 volt omformer, kan vera ein måte å gjera det på.

Om eg skal seia noko om batteria og koblingsbildet: Ledningen frå A + til B + er ei sammenlasking i batteriet. Det er ogso ledningane frå A - til C + , frå B - til D + og frå C - til D - Desse ledningane får her ein teoretisk belastning på halve strømforbruket, men det kan vera individuelle forskjeller i tilkoblingane. Ein ledning frå A - til B - eller c + til D + gjer ingen nytte, men heller ikkje skade. Tilkoblingane er tegna til B + og D -, men kan ogso vera A + og C -, B + og C - eller A + og D -. Desse to siste, som gir diagonal tilkobling, er noko som eg foretrekker, for det sikrer langt på vei at batteria blir likt belasta.

 

Magne

[arnerik]

Skjær igjennom, og skaff en omformer fra 12 til 24 volt. Billig og bra på Ebay. Har 24 volt Webasto i båt med 12 volt anlegg. Funker supert, og er enkelt og greit.

[terjejh]

Omformer 24V til 12V! er allerede vedtatt (#4 ovenfor) ;)

 

Regnet litt på nødvendig kabeltverrsnitt ut fra følgende formel basert på max tillatt spenningstap på 5% (1,2V): http://24volt.co.uk/info/Wiring/Wiring

0.0273 x current (in A) x length (in m)

 

Motortrekk: 56A (ev. 80A)
Max kabellengde: 4,0 m

0,0273 x 56 x 4,0 = 6,1 mm2
0,0273 x 80 x 4,0 = 8,7 mm2

 

Strengt tatt er det vel bare kablene til motoren som trenger dette tverrsnittet.

Uansett, 10mm2 kabling jevn baut for hele batterikretsen synes rikelig?

Redigert 14.Mars.2014 av terjejh (see edit history)

[Fantino]

Omformere får du grisebillig med fri frakt fra kina. Under 30 USD så går du også under 200 grensa og får den rett hjem i postkassen uten mer dill. Har bestilt diverse rask herfra og det funker helt fint. Tar dog noen uker og du får normalt ikke noe sporingsnummer. Et par eksempler:

 

http://www.aliexpress.com/item/15A-DC-24V-to-12V-180W-Car-Motor-Power-Converter-Step-Down-Regulator/815204062.html

 

http://www.aliexpress.com/item/Industry-Grade-DC-24V-To-12V-20A-Step-Down-Converter-240w-Wateproof-Anti-shock-Free-shopping/1608129411.html

[Dinamo]

Omformer 24V til 12V! er allerede vedtatt (#4 ovenfor) ;)

 

Regnet litt på nødvendig kabeltverrsnitt ut fra følgende formel basert på max tillatt spenningstap på 5% (1,2V): http://24volt.co.uk/info/Wiring/Wiring

0.0273 x current (in A) x length (in m)

 

Motortrekk: 56A (ev. 80A)

Max kabellengde: 4,0 m

 

0,0273 x 56 x 4,0 = 6,1 mm2

0,0273 x 80 x 4,0 = 8,7 mm2

 

Strengt tatt er det vel bare kablene til motoren som trenger dette tverrsnittet.

Uansett, 10mm2 kabling jevn baut for hele batterikretsen synes rikelig?

Noja, spenningsfall er vesentlig å rekna på, men gløym ikkje at der er grenser for kor mykje du kan belasta ein kabel uten at den lukter svidd. Når du seier 56A, so tenkjer eg automatisk 16 kvadrat, dog 10 hvis belastningen er kortvarig. 80 Avarig last, har du ikkje, men då ville eg sagt 25 kvadrat. men 16 kvadrat for kortvarig belastning. Dette er tall som eg lærde for nesten 50 år siden i elektrikerlære, og har ingenting med spenningsfall å gjera.

Mitt råd er å rekna spenningsfall der det er aktuelt, og sjekka belastningstabeller, kva ein kabel toler av strøm, noko som har med temperatur å gjera. Då står du med to tall, og då er det å velja det største

 

Magne

[Sjeldenutpå]

Ein usikkerhet om du skal belaste 56 eller 80 Ampere. Evt gå for å dimmensjonere for 80A uansett ?

Då er det anbefalt 16mm2 i linken du viser til uansett 1 eller 5 meter lengde.

Ein ulempe er at de kalkulerer med 5% spennningsdropp. Synest det virker litt mykje ? Om man rekner at ein 24V bank ligger på feks 25,4V , så vil det blir ca 1,27V spenningsfall. Vanligvis i elektriske installasjoner så bestreber man å ha spenningsfallet lavest mulig for å unngå effekttap. 5% tap vil ved batteribank på 12,7V etterlate 12,065V. Det hadde blitt meget merkbart på feks en baugpropell.

[Retox_93]

Når man regner ut tversnitt må man ta hensyn til motstanden i kobberet. = 0.0175 = 1 meter med 1 mm2

 

formelen blir f.eks 0.0175x10meter/16mm

Da finner man motstanden i kabelen. I tillegg skal du vite omgivelse tempen . Akkuratt i dette tilfellet så er det litt vanskelig ettersom det er i båt så si 30% = 1

Ligger kabelen alene eller med andre? Vis den er alene kan man sløyfe det, men vis den ligger vedsidna andre kabler vil tempen fort bli høyere. utroli nok

 

hvor fikk du 0.0273 ifra ?

[terjejh]

For å svare på det siste først; formelen med 0,0273 fant jeg her http://24volt.co.uk/info/Wiring/Wiring

Tabellen over formelen, Minimum cable size in mm² (for max 5% volt drop on 24V DC wiring) har litt grovere inndeling og runder av oppover.

 

 

Nå har jeg funnet det bekreftet også hos MK at 24V RT80 motoren trekker maks 56A. Sikringen på +kabelen er 60A. I motormanualen står det også anbefalt at ev forlengelse av strømkablene skal gjøres med AWG 6 (=13,3mm2), dvs. 16mm2.

 

Jeg kjøpte faktisk inn 25mm2 kabel sammen med batteriene, som da bør holde rikelig til formålet.

 

Det som likevel er litt interessant er hva som skjer med (nedtrappingen av) strømstyrken i kablene mellom de 4 batteriene?

Eks. Anta 4 like batterier 'a 140Ah som er likt ladet og at maks. samlet strømtrekk fra motor og omformer er 70A tilkoplet batteri B+ og D- nedenfor.

 

Vil da halvparten av strømmen 35A trekkes direkte ut av dette nærmeste batteriparet B og D, slik at strømstyrken i parallellkablene B+ til A+ og i D- til C- egentlig bare blir den andre halvparten, dvs. 35A ?

Hvis det er tilfelle blir det vel også bare 35A strømstyrke i seriekablene for batteriparene B- til D+ og i A- til C+ ?

 

Redigert 15.Mars.2014 av terjejh (see edit history)

[Dinamo]

 

Vil da halvparten av strømmen 35A trekkes direkte ut av dette nærmeste batteriparet B og D, slik at strømstyrken i parallellkablene B+ til A+ og i D- til C- egentlig bare blir den andre halvparten, dvs. 35A ?

Hvis det er tilfelle blir det vel også bare 35A strømstyrke i seriekablene for batteriparene B- til D+ og i A- til C+ ?

 

Det er tilnærmet riktig, ja. Men hvis tinga skal gjerast HEILT nøyaktig:

Iden eine halvparten er batteria B og D. Desse får litt meir strømforbruk fordi den andre halvparten består av batteria A og C, med tillegg av motstanden i ledningen A+ til C+ og ledningen B- til D-

 

Edit:

For å få det heilt likt må tilkoblingen gjerast til A+ og D- eller C+ og B-, altso diagonalt

Redigert 15.Mars.2014 av Dinamo (see edit history)

[terjejh]

Det er tilnærmet riktig, ja. Men hvis tinga skal gjerast HEILT nøyaktig:

Iden eine halvparten er batteria B og D. Desse får litt meir strømforbruk fordi den andre halvparten består av batteria A og C, med tillegg av motstanden i ledningen A+ til C+ og ledningen B- til D-

 

Takk, da har jeg forstått det rett. Men som jeg også tenkte, når spenningen først faller mest i det nærmeste batteriparet B og D, vil vel den "interne batterimotstanden her også øke", slik at det trekkes mer strøm fra det andre batteriparet A og C. Spenningen vil vel også automatisk jevne seg ut over alle fire batteriene via kablingen mellom dem.

 

Poenget mitt var også å fram at kablingen mellom batteriene i et slikt oppsett bare blir belastet med ca. halvdelen 35A av det totale strømforbruket på 70A.

 

 

Edit:

For å få det heilt likt må tilkoblingen gjerast til A+ og D- eller C+ og B-, altso diagonalt

 

At et diagonalt strømuttak også er et optimalt balansert uttak for batteriene synes jeg er greitt å forstå.

 

Og hvis det er slik at diagonal balansering faktisk er nødvendig for optimal lading(?) av batteribanken, kan man like godt installere strømuttaket også slik først som sist?

 

Denne lenken med mange batteri og ladeoppsett, anviser i hvertfall at ladertilkopling skal være diagonal med 'en enkel 24V lader, med forutgående begrunnelse om ved ladestrøm på 10A og mer kan ubalansen bli stor (min lader har 14A, mens strømuttaket er blir ca. 60A!)

http://batterytender.com/resources/connecting-batteries-chargers.htm/#answer11

 

Figur 11

 

Så finnes her også et Eksempel 2 på et alternativt serie/paralloppsett for 4 batterier og ditto lading.

http://batterytender.com/resources/connecting-batteries-chargers.htm/#answer4

 

Figur 4

 

Batterparet A og B er parallellkoplet, det samme gjelder C og D, og batteriparene er så seriekoplet til 24V via en kabelen A- til C+.

Gir ikke dette direkte et balansert strømuttak fra og også balansert lading av batteribanken via B+ og D- ?

 

Dvs. jeg forstår da ikke hvorfor det introduseres endring av oppsettet for 24V lading, dvs. seriekoplingen flyttes "diagonalt" A- til D+ (flyttet) og ladertilkoplingen til B+ og til C- (flyttet)??

http://batterytender.com/resources/connecting-batteries-chargers.htm/#answer13

 

Figur 13

Redigert 15.Mars.2014 av terjejh (see edit history)