Beskyttelse av generator ved ladning av lithium

[Fantino]

@Seilars
 

Mulig vi snakker forbi hverandre her, jeg mener ikke at regulator kan ta seg av ‘load dump’, bare at den uhyre raskt vil tilpasse lading til ‘load dump’-batteriet etter at det har spist load-dumpen.

 

Slik jeg oppfatter en vekselstrømsdynamo så er det en aldri så liten helvetesmaskin som produserer sin egen feltstrøm når den kommer i gang og dersom ikke regulator da bryter denne så går spenning/strøm over alle støvleskaft. Dette gjør regulatoren hele tida med en ganske høy frekvens slik at produktet blir en jevn spenning men med noe ripple. Regulatoren har et setpunkt som kan endres og siden den slår feltstrømmen av og på i en rasende fart så vil effekten av dette være lynrask også. Mulig dette har blitt modernisert noe - har ikke fått med meg dette? Dynamo i min båt har såkalt LIN2 kopling som styres via ECU så vidt jeg kan forstå, men jeg trodde selve reguleringsprinsippet var det samme? Her trenger vi gjerne @Ingar til å kommentere, ref hans standardverk om dynamoer og lading som stadig refereres her. 

 

Men, i stedet for load-dump batteri pga BMS som kutter burde jo heller BMS kuttet feltstrømmen, om det var tilgjengelig tilkopling for dette på regulator. Antar de kan bygges om men har ikke sett noe info på dette noe sted. 

 

 

[Chiefengineer]

TwisT skrev On 12.3.2025 at 12.38:

Hvorfor er man så redd BMS skal kutte strømmen inn på batteriet? Det skjer jo ikke om alt er normalt. Og er noe unormalt bør det rettes.

Dette her lurer jeg også på. 

 

Hvor reell er egentlig denne problemstillingen og hvor mange har opplevd den? 

[Chiefengineer]

Seilars skrev On 14.3.2025 at 10.14:

 

Det med å bryte batteribryter under drift vil nok alltid være en form for russisk rulett, selv om man kan gjøre mye med oddsen i form av tiltak.

 

Helt klart. En som gjorde det på en Yanmar 369 hk ved et uhell, styringsenheten til motoren røk umiddelbart.

 

Sto presisert i instruksjonsboka at man aldri måtte bryte strømmen i hovedbryter til motoren under drift, det VILLE forårsake skader på motor.

[Seilars]

Fantino skrev 20 minutter siden:

Men, i stedet for load-dump batteri pga BMS som kutter burde jo heller BMS kuttet feltstrømmen, om det var tilgjengelig tilkopling for dette på regulator.

 

Min wakespeed regulator kan få beskjed fra BMS om å koble ut ladingen via CAN-bus, men den trenger i følge wakespeed 0,5 sekunder på å gjøre det.  Dette ble omtalt i det seminaret til wakespeed som jeg linket til lenger opp i denne tråden. En del av regnestykket til Al. hos wakespeed var at beskjed om ladestopp måtte sendes ut to ganger før de garanterte at wakespeed tok aksjon.  Deretter kunne BMS stenge trygt. Dvs…..trygt…..min konklusjon da er jo at driftssikkerhet også er en viktig faktor når man manøvrerer mellom holmer og skjær på vei inn i en mørk og fremmed skjærgård.  Jeg har derfor valgt å ikke gå videre med oppkobling av CAN-bus styring. Det batteriet som trenger å stenge får bare gjøre det, så får load dump ivaretas av de andre. CAN-bus hos oss brukes kun til overvåkning. Load dump fra BMS skal normalt ikke skje, men vil bli ivaretatt av ett stort og akkumulerende el. anlegg med 6 batterier og masse utstyr.  Det er bare til å krysse fingrene og håpe på at ting vil fungere som forventet.  Load dumps på 150-200A har vi nesten hver eneste dag når vi er underveis med 3kw inverter.  Alt har fungert perfekt i over 2 år nå. 

[Seilars]

Fantino skrev 24 minutter siden:

Mulig vi snakker forbi hverandre her, jeg mener ikke at regulator kan ta seg av ‘load dump’, bare at den uhyre raskt vil tilpasse lading til ‘load dump’-batteriet etter at det har spist load-dumpen.

 

Det er nok normalen ja, at regulatoren slår seg raskt av/demper ytelsen når spenningen stiger.  Men her kan vi skille mellom load dump i ett anlegg der energien kan rømme inn i ett batteri eller noe annet, eller der hovedbryteren er lagt ut slik at det fører til en spennings peak.  I det siste tilfellet trenger man avalance dioder eller alternator protector for å forhåpentligvis ha en fungerende dynamo etterpå.  

 

Men som sagt, min spiss kompetanse på dynamoer er ikke så spiss, så vi får se om noen av dynamo ekspertene er på vakt 😉

 

 

[Komodo]

Interessant diskusjon  Følger med, men har dessverre ikke mye å bidra med. Heller ikke noen aktuell problemstilling for meg, da vi klarer oss veldig greit med et stort 185Ah blybatteri som start. Vi har heller ingen ekstrem dynamo. 

 

Men uansett, kondensatorer er foreslått for å ta toppene. Kondensatorbatteri er jo noe som har vært vanlig blant bilstereoentusiaster i mange år for å glatte ut strømtrekkene når subwooferen drar til som verst. Er det en løsning å rett og slett kjøpe slike kondensatorer fra ei bilstereosjappe? 

https://www.bassbrothers.no/bilstereo-tilbehor/strom-og-kabeltilbehor/kondensatorer/3pk-gas-cc1fd-kondensatorer 

 

Men likte egentlig @JRKs forslag om å sette inn et dedikert lithiumbatteri bedre, det må vel være den enkleste løsningen? Det kan jo enten gjøres ved å bygge et LFP batteri i 5S. Skulle tro at et slikt batteri kan stå uten BMS, det vil jo aldri bli fulladet. Alternativt et 4S batteri med NMC celler, f.eks. denne. Dette er er n 21700 celle som kan lades ut med helt opp til 45A, og har veldig liten indre motstand (12mohm). Tipper det ikke skal veldig mange slike celler til for å ta opp en kortvarig peak fra dynamoen. Disse er fulladet ved 4,2V, noe som gir 16,8V for et 4S batteri. Men en forutsetning må jo være at dynamoen etterhvert stoppes, slik at den ikke fortsetter å pøse på med lading, mens man i god tro kjører videre uten å vite at BMSen på hovedbatteriene har lagt inn årene. 

[JRK]

Chiefengineer skrev for 1 time siden:

Dette her lurer jeg også på. 

 

Hvor reell er egentlig denne problemstillingen og hvor mange har opplevd den? 

Jeg tenker det samme. Selv har jeg 3 lithium og jeg vil jo tro at etterhvert som de er toppladet så går for det første strømmen ned og batteriene kobler i så fall en etter en. Så under normale forhold skal det jo ikke stor buffert av AGM for å ta imot strømmen. Men for de som har ett stort lithium batteri, er jeg litt mer i tvil, da kan kanskje strømmen være større når BMS'en eventuelt kobler fra batteriet?

 

Om jeg oppfatter det rett så kan det være litt missforståelse i andre kommentarer her på generatorens regulering. Jo det stemmer som det hevdes denne er lynkjapp, men det hjelper ikke om man skal kutte en strøm fra 100 A. Strømmen har plutselig ingen steder å gå, men det vil altid være induktans i viklingen på generatoren og da omgjøres strømmen til spenning. Det kan ikke regulatoren gjøre noe med. 

 

Og faktisk skjer det samme ved virkelige stor strømmer i en kabel også. På jernverket i Mo I Rana, så funger en stål smelteovn så enkelt, at 3 fasen føres via 3 store elektroder ned i stålgryta, og det varierer med hvor god kontakt de får så strømmen kan varier fra 0-1000-0 (Tallene husker jeg ikke men hver kabel er så tykk som armen min). Da kan man se i kabelgatene der kabelgatene gjør en knakk at kablene beveger seg. På 70/80 tallet sprakk isolasjonen pga av dette og hele kabelgaten eksploderte.

 

Om man trekker en paralel til vannslangen, vannet renner for fult, så stnger du kranen i løpet av så kort tid som mulig, då øker trykket, og slangen vil bukte seg, før det økte trykket er jevnet i hele slangen. 

[JRK]

Komodo skrev 3 minutter siden:

Interessant diskusjon  Følger med, men har dessverre ikke mye å bidra med. Heller ikke noen aktuell problemstilling for meg, da vi klarer oss veldig greit med et stort 185Ah blybatteri som start. Vi har heller ingen ekstrem dynamo. 

 

Men uansett, kondensatorer er foreslått for å ta toppene. Kondensatorbatteri er jo noe som har vært vanlig blant bilstereoentusiaster i mange år for å glatte ut strømtrekkene når subwooferen drar til som verst. Er det en løsning å rett og slett kjøpe slike kondensatorer fra ei bilstereosjappe? 

https://www.bassbrothers.no/bilstereo-tilbehor/strom-og-kabeltilbehor/kondensatorer/3pk-gas-cc1fd-kondensatorer 

 

Men likte egentlig @JRKs forslag om å sette inn et dedikert lithiumbatteri bedre, det må vel være den enkleste løsningen? Det kan jo enten gjøres ved å bygge et LFP batteri i 5S. Skulle tro at et slikt batteri kan stå uten BMS, det vil jo aldri bli fulladet. Alternativt et 4S batteri med NMC celler, f.eks. denne. Dette er er n 21700 celle som kan lades ut med helt opp til 45A, og har veldig liten indre motstand (12mohm). Tipper det ikke skal veldig mange slike celler til for å ta opp en kortvarig peak fra dynamoen. Disse er fulladet ved 4,2V, noe som gir 16,8V for et 4S batteri. Men en forutsetning må jo være at dynamoen etterhvert stoppes, slik at den ikke fortsetter å pøse på med lading, mens man i god tro kjører videre uten å vite at BMSen på hovedbatteriene har lagt inn årene. 

 

Godt at vi er enige om dette. Men funksjonen til dette ekstra batteriet er jo bare å ta opp/klampe overspenningen. Regulatoren vil jo da selv redusere spenningen til 14,4V. Kobler man da f.eks 2 dioder i serie med dette ekstra batteriet vil jo det aldrei se mer en 13,2 V når regulatoren har justert ned spenningen til 14,4. Eller er det noe jeg overser ? Mulig man kan dropp eller bare ha en diode også.

[Komodo]

Vet ikke, jeg har ikke greie nok på dette til å mene noe om hvordan det bør reguleres. Men jeg ser poenget med at et 4S MNC batteri ikke er fulladet når BMSen sier stopp på et LFP batteri. Evt. et 5S LFP som jeg nevnte. Det vil jo aldri bli fulladet. 

 

Men nå er jo temaet her å ta vare på dynamoen når man dropper bly som start, og bare har lithiumbatterier. Vil ikke dette løse seg selv dersom man f.eks. bruker et Winston startbatteri uten BMS? 

[Chiefengineer]

Men hva er egentilg fordelen med å velge vekk bly til start, er det kun for å kunne hekte thruster direkte på startbatteriet?

 

Er vel enda bedre da å sette et slikt høykapasitets Lithium direkte på/ved thruster, da slipper man jo å tenke kabeldimmensjonering til thruster?

[Lucky Strike]

Chiefengineer skrev 19 minutter siden:

Men hva er egentilg fordelen med å velge vekk bly til start, er det kun for å kunne hekte thruster direkte på startbatteriet?

 

Er vel enda bedre da å sette et slikt høykapasitets Lithium direkte på/ved thruster, da slipper man jo å tenke kabeldimmensjonering til thruster?

Det er mange forskjellige typer båt og elektrisk oppsett. For noen er det vekt,  plass og livslengde som er fordelen med å slippe bly. Thruster finnes ikke på alle båter.

 

[Lucky Strike]

Komodo skrev for 4 timer siden:

Er det en løsning å rett og slett kjøpe slike kondensatorer fra ei bilstereosjappe? 

Prisen her blir vel ganske hinsides i forhold til hva det linkes til på første side i tråden....?  Det finnes vel kvalitetsforskjeller, men likevel?

[Lucky Strike]

Komodo skrev for 5 timer siden:

Men nå er jo temaet her å ta vare på dynamoen når man dropper bly som start, og bare har lithiumbatterier. Vil ikke dette løse seg selv dersom man f.eks. bruker et Winston startbatteri uten BMS? 

Vil vel tro det er en løsning. Og interessant, nevnt før i tråden også. Men ca kr 6000,- for et batteri man egentlig ikke trenger er muligens noe kostbart. Så kan man vel argumentere med at det blir dyrere å få sprengt elektronikken om bord. Kanskje kan man komme langt på vei med noen hundrelapper i kondensatorer. 

[Maika]

Lucky Strike skrev for 18 timer siden:

Men ca kr 6000,- for et batteri man egentlig ikke trenger er muligens noe kostbart

Multicom solgte 60Ah-versjonen for 2995,- nylig, nå er det oppe igjen på 3339,-.

[ttyridal]

Moderne regulatorer gir nok en (i praksis) trinnløs regulering av felt strømmen ja, etter PWM prinsippet.

Gammeldagse regulatorer var av-på. Av ved mer enn (vet ikke, 13.6v?) på ved 13.0v (? Noe sånt) 

 

En pwm kan f.eks gi 5% ved 0.01 under set-point, 15% ved 0.1 osv

 

Du får litt elektrisk støy av dette, men den "skittne" strømmen i bilen kommer først og fremst fra tennpluggene.

 

Problemet med load dump er forsåvidt ikke regulatoren. Den reagerer lynraskt. Men viklingene i en alternator er i praksis en spole. Og spoler liker ikke å endre strømmen igjennom de raskt. Da får vi problemer:

 

En alternator produserer effekt som funksjon av strømmen i viklingene og rotasjonshastigheten.  Effekten ut av en alternator kan derfor ikke endres "plutselig"

- den er i seg selv en spole.

 

Effekt = strøm * spenning, så derfor, ved et kabelbrudd, bms som kobler ut eller lignende: strøm går mot 0 og spenning går mot uendelig 

 

Vi kan mer fysisk se for oss at spolen (viklingene eller alternatoren som helhet) er et tungt svinghjul. Regulatoren er hvor ofte du tilfører energi (slår på hjulet)  strømmen er hvor fort hjulet går rundt og kraften på akslingen er spenningen. 

 

Hvis vi skal bråstoppe hjulet må det betydelig mengde kraft til - og det hjelper ikke stor å slutte å gi hjulet mer fart

 

[Albertine]

Våger meg på ett spørsmål i denne tråden. Jeg har akkuratt satt inn 300amh lithium til forbruk i båten. Har fortsatt 2 start og 2 thruster batterier i bly. Er det forsvarlig å lade dette sammen fra dynamo? Ser folk snakker om att ting er greit, for de har fortsatt bly i ladekretsen. Er det sånn å forstå att dette da er med på å "redde" dynamoen hvis BMS kutter? 

[Chiefengineer]

Albertine skrev for 2 timer siden:

Våger meg på ett spørsmål i denne tråden. Jeg har akkuratt satt inn 300amh lithium til forbruk i båten. Har fortsatt 2 start og 2 thruster batterier i bly. Er det forsvarlig å lade dette sammen fra dynamo? Ser folk snakker om att ting er greit, for de har fortsatt bly i ladekretsen. Er det sånn å forstå att dette da er med på å "redde" dynamoen hvis BMS kutter? 

Jeg har et slikt oppsett. Dynamo 115 Ah lader inn på Argo FET ladeskille. Ut av den er det koplet hhv. 4 x 100Ah Lithium (forbruk), 110 Ah bly startbatteri samt baugthruster/vinsj bly batteri. 

 

På landstrømlader sida er det litt mer sofistikert med en litt kraftig landstrømslader to kanals med lithiumprogram som lader til lithiumbatteriene på den ene kanalen mens den andre kanalen forsyner en Ctek DC-DC lader som lader hhv. til startbatteri samt til thrusterbatteri via et ekstra ladeskille som splitter de to blybatteriene under ladinga.

 

Har fungert feilfritt det året det har vært installert slik.

[Albertine]

Chiefengineer skrev for 5 timer siden:

Jeg har et slikt oppsett. Dynamo 115 Ah lader inn på Argo FET ladeskille. Ut av den er det koplet hhv. 4 x 100Ah Lithium (forbruk), 110 Ah bly startbatteri samt baugthruster/vinsj bly batteri. 

 

På landstrømlader sida er det litt mer sofistikert med en litt kraftig landstrømslader to kanals med lithiumprogram som lader til lithiumbatteriene på den ene kanalen mens den andre kanalen forsyner en Ctek DC-DC lader som lader hhv. til startbatteri samt til thrusterbatteri via et ekstra ladeskille som splitter de to blybatteriene under ladinga.

 

Har fungert feilfritt det året det har vært installert slik.

Det høres bra ut, jeg har kjøpt en egen landstrømlader som jeg skal koble opp mot Lithium banken så den får egen pleie med lithiumprogram. Så Argo FET er anbefalt mellom dynamo og de forskjellige bankene (forbruk, start, og thruster/vinsj)?

[Komodo]

Lucky Strike skrev On 23.3.2025 at 15.43:

Prisen her blir vel ganske hinsides i forhold til hva det linkes til på første side i tråden....?  Det finnes vel kvalitetsforskjeller, men likevel?

Ja, sikkert uforholdsmessig dyrt. Tanken var bare at dette er kondensatorer som blir brukt i biler i forbindelse med stor bilstereo, og at det er utprøvd teknologi. Hensikten er jo i stor grad motsatt av det vi ønsker her, altså at de skal dempe spenningsfallet ved stort strømuttak, ikke dempe spenningsøkningen ved bortfall av lithium, men det spiller vel mindre rolle. Og ja, det er sikkert mulig å løse det med billigere komponenter. 

 

Lucky Strike skrev On 23.3.2025 at 17.09:

Vil vel tro det er en løsning. Og interessant, nevnt før i tråden også. Men ca kr 6000,- for et batteri man egentlig ikke trenger er muligens noe kostbart. Så kan man vel argumentere med at det blir dyrere å få sprengt elektronikken om bord. Kanskje kan man komme langt på vei med noen hundrelapper i kondensatorer. 

Ja, dyre batterier de der fra Winston. Men nå var vel poenget her å løse problemet ved å fjerne blybatterier helt fra systemet? Ved å erstatte start, truster og vinsjbatteri med lithium, så blir jo dette Winstonbatteriet uten BMS et alternativ til et eller flere blybatterier som heller ikke er gratis. Løsningen med kondensatorer er vel tenkt dersom man erstatter blybatteriene med lithium som har BMS? Med et Winston uten BMS blir vel kondensatorløsningen overflødig?

[Lucky Strike]

Komodo skrev for 1 time siden:

Løsningen med kondensatorer er vel tenkt dersom man erstatter blybatteriene med lithium som har BMS? Med et Winston uten BMS blir vel kondensatorløsningen overflødig?

Ja til begge 🙂. Har vært en del nyttig info her. Den som skal gå videre denne veien må bare velge det man har tro på. Vil ellers legge til at jeg har opplevd at BMS kutter batteriet. BMS-feil, den leste en celle altfor lav og en altfor høy. Gjennomsnitt var riktig. Men det ble altså cell overvolage cutout. Merket det ikke på en stund pga to separate lithium banker.

Redigert 5 timer siden av Lucky Strike
Tilleggsinfo. (see edit history)

[J-Å]

Jeg tror det vil fungere med kondensatorer, hvis all lading skjer via DC-DC ladere. Da vil en få en strømbegrensning, slik at en unngår at kondensatorene "sjokker" en utkoblet BMS når den kobler inn igjen. Så må en også se på hva som skjer når dynamoen starter fra 0 med kondensatorer tilkoblet. Kanskje trengs det en strømbegrenser der også?