For lithium DIY-batterier, hvorfor bruker ikke alle 48V?

[Komodo]

NilsPils skrev 1 time siden:

Men med mitt resonement etter et par glass rødvin får jeg dessuten at:

Og da blir spørsmålet:

Er det det mest fornuftige du fant på å bruke tiden på etter et par glass rødvin? (Sa Komodo etter et par glass rødvin   )

[Lars H.]

NilsPils skrev for 2 timer siden:

Men så kommer spørsmålene

 -  tåler ledninge det større effetttapet?

 -  tåler jeg mer rødvin nå . ??

 

Om du tåler mer rødvin vet jeg ikke, men så langt helt fint. Ellers er nok rettskrivingen din påvirket av

[Vestkystseiler]

On 4/15/2022 at 2:18 PM, Lars H. said:

Da må jeg ha regnet feil?

Kan du være så snill å sette opp korrekt regnestykke?

 

Gjerne med et eksempel der både 12V vinsjen og 48V vinsjen er på 2,4kW og 8m kabel.

Så kan jeg se på det og lære imorgen.

Forutsetninger:
Winchen trekker 200A ved 12V og 50A ved 48V
Ser bort fra batteriets indre motstand samt motstand i koblinger.
8m 95 kvadrat kabel har motstand på ca 1.7 mOhm
8m 6 kvadrat kabel har motstand på ca 27.2 mOhm 

 

12V:
Effekttap i kabel: 0.0017 Ohm * (200A^2) = 0.0017*40000 Watt = 68 Watt
Spenningstap i kabel (Volt): 200A * 0.0017 Ohm = 0.34V
Spenningstap i kabel (%): 0.34/12*100 = 2.8%

 

48V:
Effekttap i kabel: 0.0272 Ohm *(50A^2) = 0.0272*2500 Watt = 68 Watt
Spenningstap i kabel (Volt): 50A * 0.0272 Ohm = 1.36V

Spenningstap i kabel (%): 1.36/48*100 = 2.8%

 

Med andre ord kan du bruke 1/16 av kabeltverrsnittet dersom du firedobler spenningen, og ha samme effekttap i kabelen. Men så må man jo, som @NilsPilspåpeker, sjekke at den tynne kabelen tåler effekten. 

 

 

 

Redigert 17.April.2022 av Vestkystseiler (see edit history)

[Lars H.]

Nå må du unnskylde meg litt, men ta en liten titt tilbake i tabellen for spesifikk motstand for metaller. Der er det for kobber oppgitt 0,0172 Ohm pr. meter og mm², ikke 1,7 milliOhm som du har brukt i ditt eksempel. Resten av regnestykket ditt får du selv stå for.

 

 

Din "generelle" regel om å redusere kvadratet ved å dele på 16 ved 48V kontra 12V blir litt rart om en for et kjøleskap som fint klarer seg ved korte 4mm² kabler skulle byttes ut med et tilsvarende i et 48V opplegg på 0,25mm².

 

Men kanskje på tide å avslutte? Dette må vel kun ha interesse for "spesielt interesserte". Å bytte til 48V forsyning og utstyr for 48V er vel ikke særlig aktuelt for så mange?

 

 

[Teerex]

Slenger inn en link her som kanskje kan være til nytte:

 

https://www.trainor.no/cms/Forum/Forskrifter-og-normer-DSB/Motstand-i-kabler

[Geir Hel]

Eg har nå ganske nylig fått nyss på 48v og tror det vil passe meg utmerket, bor i båt og har ikke trøster eller vinsj, blir bare til vanlig forbruk, men mye å sette seg inn i, blir ca 3 til 4 solcelle på taket ca 1000 w passe stor/liten inverter osv osv. har refleks ovn så bruker ikke strøm til varme i uthavn

 

Men har lyst å lære litt for og imot pluss erfaringer osv 

Redigert 18.April.2022 av Geir Hel (see edit history)

[Jens_P]

Har du et velfungerende 12V eller 24V anlegg er det lite å hente ved å konvertere til 48V.

Alle forbrukere på 12V eller 24V må byttes. Meste moderne elektronikk som fungerer på både 12 og 24V har som regel en øvre grense på forsyning på 35V.

Skal du beholde utstyret for 12V/24V må du inn med DC/DC omformer for 48V til 12V/24V. Denne har også et tap.

Annet tankekors er at spenningen du må forholde deg til er opp mot 60V p.g.a. lading.

I et 48V system blir det ladespenning for 12V x4.

 

Skal 48V ha noe for seg bør det være et nytt anlegg som bygges opp fra bunn av.

Da kan du oppnå en gevinst med å bruke dedikerte 48V komponenter og ved redusere tverrsnitt på kabling.

 

 

[Ytterstad]

Jens_P skrev On 15.4.2022 at 15.08:

For all del, det finnes.

Ditt eksempel koster $1.499 ≈ NOK 13 000 i dagens kurs.

 

Nettet flommer ikke akkurat over av 48V utstyr.

Definitivt ikke hyllevare hos Biltema eller tilsvarende.

 

Er nok ikke uten grunn at mange el-biler har 12V utstyr og eget 12V batteri.

 

 

 

 

Det er heller ingen grunn til at man ikke kan ha to spenningsnivåer i en båt.  Det er egentlig ganske vanlig 24V energikrevende utstyr slik som thruster, vinsjer, invertere, pumper ol., mens "resten" av båten er 12v. 

 

 

Jeg kan godt forstå at det er fordelaktig med 48V framfor 24v og særlig som alternativ til hydraulikk. Det finnes allerede en del utstyr på 48v, men dessverre ikke nok.  At det er dyrt og kompliserer hele anlegget betraktelig er en helt annen diskusjon. 

[DIYglenn]

Lurer på hva konklusjonen ble til trådstarter.

 

Jeg ser det er en del som missforstår. Det at man går for 48V betyr på ingen måte at man må ha utstyr som tåler 48V. 

 

En ulempe kan være  i forhold til solcellepanel, siden man ofte ender med å måtte seriekoble to panel for å få høy nok spenning på mindre panel, noe som gjør at hvis et av to panel er delvis tildekket, så leverer de samlet ikke høy nok spenning til å lade batteri. Men dette kan man omgå ved god planlegging av plassering og større panel.
 

Det gir mening med 48V LiFePO4 batteri, og dynamo/ladesystem tilpasset dette. I forhold til thruster, startbatteri etc, så er kraftige blybatteri fortsatt det beste på å levere mye strøm raskt. Der bruker man da 12V eller 24V. 
Spørsmålet er så, hvordan lade disse? Siden man har et 48V lithium system, så gir det mening å ha f.eks. Victron Multiplus (lader/inverter) så man kan ha 230V ombord, samt lade lithium på landstrøm. Det som kanskje virker litt bakvendt her, er at man da gjerne kobler 230V -> 12/24V lader til Multiplus. Det blir dermed step up fra 48V og så step down til korrekt ladespenning for blybatteri. 
Den store fordelen med dette er at man kan lade blybatterier uavhengig om man er tilkoblet landsstrøm eller ikke. Man kan ellers bruke 48V-12V lader hvis man ikke ønsker det fra landstrøm. 

 

Ellers ombord i båten er det veldig enkelt å få koblet opp 12V og 24V forbrukere når man har 48V. For det første trenger man tynne ledninger for 48V, så det er enkelt og billig å trekke til flere steder i båten.
Som man vanligvis uansett gjør, så samler man 12V/24V forbrukerne til en sikringsboks, gjerne flere plasser i båten, og her får man også trukket inn 48V. Det eneste man så trenger er en DC-DC omformer for å omgjøre 48V til 24V eller 12V. 

Den store fordelen med dette er ekstremt lavt tap gjennom ledningene. Du får en stabil 12V på hvert sted. Vi snakker en pris på ca 1000-2500,- hvert sted avhengig om man trenger 10, 20 eller 30A. 

Det viktigste er å passe på jord. Ofte er omformerne isolerte (som forøvrig er en bra ting) men jord bør kobles sammen, så man ikke har flytende jord på en DC-krets. 

 

Alt i alt er min mening at man har mye høyere fleksibilitet med 48V system ombord i båten. Vi vil se dette som normalt i biler innen få år. Det er såpass enkelt å omforme til spenningen man trenger, og relativt billig.

[Chiefengineer]

DIYglenn skrev for 2 timer siden:

Lurer på hva konklusjonen ble til trådstarter.

 

Jeg ser det er en del som missforstår. Det at man går for 48V betyr på ingen måte at man må ha utstyr som tåler 48V. 

 

En ulempe kan være  i forhold til solcellepanel, siden man ofte ender med å måtte seriekoble to panel for å få høy nok spenning på mindre panel, noe som gjør at hvis et av to panel er delvis tildekket, så leverer de samlet ikke høy nok spenning til å lade batteri. Men dette kan man omgå ved god planlegging av plassering og større panel.
 

Det gir mening med 48V LiFePO4 batteri, og dynamo/ladesystem tilpasset dette. I forhold til thruster, startbatteri etc, så er kraftige blybatteri fortsatt det beste på å levere mye strøm raskt. Der bruker man da 12V eller 24V. 
Spørsmålet er så, hvordan lade disse? Siden man har et 48V lithium system, så gir det mening å ha f.eks. Victron Multiplus (lader/inverter) så man kan ha 230V ombord, samt lade lithium på landstrøm. Det som kanskje virker litt bakvendt her, er at man da gjerne kobler 230V -> 12/24V lader til Multiplus. Det blir dermed step up fra 48V og så step down til korrekt ladespenning for blybatteri. 
Den store fordelen med dette er at man kan lade blybatterier uavhengig om man er tilkoblet landsstrøm eller ikke. Man kan ellers bruke 48V-12V lader hvis man ikke ønsker det fra landstrøm. 

 

Ellers ombord i båten er det veldig enkelt å få koblet opp 12V og 24V forbrukere når man har 48V. For det første trenger man tynne ledninger for 48V, så det er enkelt og billig å trekke til flere steder i båten.
Som man vanligvis uansett gjør, så samler man 12V/24V forbrukerne til en sikringsboks, gjerne flere plasser i båten, og her får man også trukket inn 48V. Det eneste man så trenger er en DC-DC omformer for å omgjøre 48V til 24V eller 12V. 

Den store fordelen med dette er ekstremt lavt tap gjennom ledningene. Du får en stabil 12V på hvert sted. Vi snakker en pris på ca 1000-2500,- hvert sted avhengig om man trenger 10, 20 eller 30A. 

Det viktigste er å passe på jord. Ofte er omformerne isolerte (som forøvrig er en bra ting) men jord bør kobles sammen, så man ikke har flytende jord på en DC-krets. 

 

Alt i alt er min mening at man har mye høyere fleksibilitet med 48V system ombord i båten. Vi vil se dette som normalt i biler innen få år. Det er såpass enkelt å omforme til spenningen man trenger, og relativt billig.

 

Du fokuserer på lavt tap gjennom ledningene men pøser ut langt større tap i en masse påkrevde omformere for å få dette til å fungere?

 

 

[DIYglenn]

Jeg fokuserer på et relativt høyt tap ved 12V. Etter min erfaring vil lange strekk med 12V sjelden gi en stabil 12V i den andre enden. Effektiviteten på f.eks Victron sine DC-DC omformere er rundt 95%. 

Med trekk på 10-20m får man tap med 12V, med mindre man bruker veldig tykk kabel, som igjen er kostbart og tungvint. 
 

Bonusen er som sagt hvor enkelt det er å få ut 230V via inverter, også med ganske god effektivitet.  
 

12V systemene har også mer varierende spenning ut ifra temperatur og evt korrosjon på enden av kabler osv. 

 

Selvsagt vil 48V kunne variere også, men 12V som man får ut fra DC-DC vil være dønn stabil. Samt er det også mindre støy som blir med, selv om det er noe støy grunnet felles jording (man kan ha jording fullstendig isolert, men det høres ut som en dårlig idé i båt). 

[Martin_]

DC-DC convertere har også tomgangstap, som gjør at effektiviteten/virkningsgraden ved lav belastning blir mye lavere enn 95%. 

 

Et 24V anlegg er jo en fin løsning, da mye elektrisk båtutstyr kan ta 24V, uten bruk av convertere. 

[Hulda]

Da har jeg lært at det korroderer mindre på 48- enn 12 V. Nyttig info.

[tobixen]

On 4/15/2022 at 10:50 AM, ALOSV said:

Kort sagt: hvorfor bruker folk 12V og ikke 48V-systemer som er billigere og kraftigere?

 

Tre år senere er jeg klar til å levere min betraktning på dette spørsmålet.

 

Det er en historie der ute på nett om at standarder har overlevd fra romertiden og inn i moderne tid, slik at størrelsen på romraketter som skal kunne transporteres gjennom jernbanetuneller begrenser seg til bredden av to hester.  Dette er visst bare en myte, men den er en god historie som kan høres overbevisende ut, og moralen er at det er vanskelig å få gjort noe med standarder og de-facto-standarder, selv når de er blitt håpløst i utakt med tiden.

 

Det meste man får av båtutstyr er 12V, tidvis 24V, det er vanskelig å få tak i 48V og skulle man kjøpe en båt brukt (eller forsåvidt også en helt standard ny båt fra fabrikk) ... så er man ganske låst på gamle standarder.  Jeg har akket meg litt over fenomenet batteripoler på 12V-batterier som nærmest er designet for at noen skal være uheldige å berøre begge polene samtidig med skiftenøkkelen, samt "sigarettenneruttaket" som er de-facto-standarden for 12V-kontakter ... skulle man designet smarte og sikre løsninger fra scratch, ville man aldri ha installert slike løsninger i båt.

 

Har man et båtprosjekt på gang hvor alt av elektrisk skal installeres fra scratch, så er det er ingen tvil om at man med stor fordel kunne installert 48V baugpropell, ankervinsj, andre elektriske vinsjer, startmotor, generator, kjøleskap, etc - i den grad slikt finnes.  Det er ikke bare kabling å tenke på, men også sikringer, brytere, kontakter/kontaktflater, alle komponentene blir enklere, mindre og mer håndterlig når strømmen kan reduseres.  Børster slites raskt på høye strømmer.  Spenningstap er et problem ikke bare fordi energi går tapt som varme i ledninger, men det er også med på å ytterligere begrense levetiden på børster.  Ting som trekker mindre strøm, slik som LED-lamper og små lensepumper kan gå på 12V alternativt 24V og forsynes med strøm vha DC-DC-konvertere.

[Chiefengineer]

Dette handler ikke bare om å føre strøm gjennom kabler men også like mye om å opprettholde driftssikkerheten i et anlegg hvor kritikaliteten til en rekke komponenter er høy.

 

Man ønsker ikke å tilføre anlegget flere komponenter som kan feiler eller havarere enn høyst nødvendig, og i så måte er det helt uhensiktsmessig å la navigasjonselektronikk osv. være avhengig av ekstra DC-DC omformere mellom strømkilde og forbruker for å opprettholde funksjonen. Disse utgjør en ekstra feilkilde i systemet, mer vekt, varmeutvikling, tap osv. 

 

48 Volt er en svært ukurant spenning i fritidsbåtsammenheng, man får omtrent ikke tak i noen slags utstyr som går på denne spenningen. Og gjør du det må du betale i dyre dommer for det, ingen ting er hyllevare som 12 volts utstyr er det på en maritim utstyrsbutikk.

[DIYglenn]

Hulda skrev for 23 timer siden:

Da har jeg lært at det korroderer mindre på 48- enn 12 V. Nyttig info.

Det er nok ikke korrekt . Det er relativt likt på utsatte steder uansett spenning, men spenningstapet blir raskt verre med lavere spenning, siden man er avhengig av mye høyere kvadrat på kabelen for å levere korrekt strømmengde. 
 

En annen fordel med 48V er jo at man på saktegående båter kan gå over til elmotor hvis man investerer i en større batteribank (ca 20k per 5kWh).

 

Idle consumption på DC-DC konverter er typisk rundt 50mAh, mye mindre i standby. 

[tobixen]

12 hours ago, Chiefengineer said:

48 Volt er en svært ukurant spenning i fritidsbåtsammenheng, man får omtrent ikke tak i noen slags utstyr som går på denne spenningen. Og gjør du det må du betale i dyre dommer for det, ingen ting er hyllevare som 12 volts utstyr er det på en maritim utstyrsbutikk.

 

48V er ukurant fordi ingen bruker 48V, og ingen bruker 48V fordi 48V er ukurant.  Det var vel litt av poenget mitt, suboptimale standarder kan helt fint overleve fra romertiden og inn i vår tidsalder på grunn av den typen sirkelargumentasjon.  Å bruke 12V på en kraftig baugtruster som trekker flere kilowatt er på ingen måte optimalt, 48V er bedre.  Det samme gjelder konsumenter som ankervinsj, startmotor og andre tyngre konsumenter.

 

Disse tyngre konsumentene koster ganske mye, det finnes 48V-utstyr, og disse er i samme prisklasse som 12V-variantene.  Produksjonskostnaden er trolig mindre for 48V-utgaver, og levetiden trolig lengre.  Utvalget er sant nok mer begrenset.  Ref en annen tråd her byttet jeg elmotor på ankervinsjen - da hadde jeg valget mellom å bytte likt med likt (12V) eller å sette inn  en 24V-motor.  Skulle jeg ha 48V, så måtte jeg ha byttet ut hele ankervinsjen med en annen modell.  Det ble vurdert ... men enkleste var å bytte likt med likt.

 

Så er det selvfølgelig helt sant at man har et svært stort utvalg av småelektronikk og utstyr som går på 12V, og lite som går på 48V.  Man kan åpenbart ikke greie seg med å bare ha 48V tilgjengelig i en moderne fritidsbåt, så da er løsningen DC-DC-konverter.  Jeg kjøper ikke helt argumentet med at dette medfører ekstra kompleksitet - for alternativet til én god batteribank på 48V og DC-DC-konverter til småelektronikk er å ha flere batteribanker og ekstra kompleksitet ifbm opplading av disse.  Det er helt allminnelig å ha et separat startbatteri til startmotor, har man baugpropell så må man nødvendigvis ha batterier med høy CCA plassert nært utstyret.  Dermed ender man fort opp med startbatteri, forbruksbatteri og batteri til baugtruster, så må man ha noe slags form for skillereléer eller tilsvarende for å få ladet alt dette.

 

En hybridløsning er også mulig, med et lite batteri til 12V-forbruket og en DC-DC-lader for å holde dette oppladet.

[Hulda]

Jeg er ikke uten videre enig i logikken til TS.

[finnarne]

Tafatt hadde typisk hybridløsning.

- 48volt for el-motor

- 12volt for vanlige forbrukere, som VHF, Lensepumpe, lanterner osv.

 

Det var et forsøksprosjekt, så det kom aldri noen stor batteribank der, men det var 220AC-48DC volt lader, 3 solcellepaneler koblet til en MPPT-lader som ladet 48volt banken, og så en 48-12volt lader for å lade et 12 volt forbruksbatteri.

Ting som aldri kom så langt at det ble montert

- VV-tank med 48 volt varmeelement(Tank blir gjennbrukt nå i Vifa, uten element)

- 220v omformer, blir ikke gjennbrukt, så om noen trenger ...

 

Skulle jeg montert el-motor igjen i båt, så hadde det nok blitt lignende oppsett.

[DIYglenn]

Kanskje Strømsø kunne svart på noen spørsmål om erfaringer etterhvert. De har 48V, leveres i 20-45kWh. De har riktignok en del mindre utstyr ombord i båten, men det er jo 12V forbrukere der også så vidt jeg kan skjønne. 
Kartplottere osv. 

[DIYglenn]

Dette er selvsagt fra en salgsside, men det er noen interessante punkter der:
https://integrelsolutions.com/the-48v-ecosystem-why-now-is-the-time-to-switch/

 

Også en interessant artikkel her:
https://maineboats.com/print/issue/what’s-new-waterfront-48-volt-boat

[Hulda]

Skal man drive større elektromotorer, er klart 48 V best. Skal man drive LED, spiller det mindre rolle. Er man i markedet for overslag, korrosjon og krypstrømmer er 12 V best. Det er slik at det alltid er pro og kontra. Og da gidder jeg ikke mer.