parallellkobling av skilledioder

[NOR_Gandsfjord]

Ennå et emne om strøm! Etter iherdig søking fant jeg ikke svaret på det jeg lurer på, så ennå mer strømsnakk  

 

Jeg tenker å utvide batterikapasiteten. Har et startbatteri og foreløpig kun ett forbruksbatteri på 120 Ah.

 

Istedenfor å legge til fler batterier i den eksisterende forbruksbanken tenkte jeg å lage fler banker. En for generelt forbruk, en for varmeapparat og en for kjøleskap. Dette betyr at kjøleskap og varmeapparat kan 'leve sine egne liv' - er det tomt er det bare den ene funksjonen som tar slutt. Kan ta sjansen på å la kjøleskapet gå fra en helg til den neste uten å risikere at alt blir mørkt  

 

Tenker meg en kobling noe a la:

 

 

Noen som vet om dette vil gå greit? Tenker altså å legge til skillediode #2 og forbr 2 og 3.

 

Det store spørsmålet er: hvor skal sense ledningen fra regulatoren gå? Idag går den til pluss på forbruksbatteriet (forbr 1). Vil jeg risikere å koke/overlade forbruksbank 2 og 3 hvis den blir stående som idag?

[Lotus]

Det vil gå greit. Hvor lurt det er, er en annen sak.

 

Med en felles forbruksbank utnytter du det jeg kaller samtidighetsfaktor. Det betyr at om noen forbrukere trekker lite, mens andre trekker mye, jevner det seg ut. Har du flere forbruksbanker, må lasten spres slik at batteriene tømmes nogenlunde likt. Dette for å best mulig utnytte batterikapasiteten. Hvis du f.eks har varmeapparatet på en bank, men varmeapparatet ikke brukes annet enn vår og høst, får du en skjevfordeling. Ikke noe problem, da kobler jeg  kjøleskapet på samme bank. Det bruker mest strøm når det er varmest.  Ok. Hva med de 2 andre forbruksbankene da? Hva skal de få av belastning? Hva skal de ikke få?

 

Så dette med senseledning. Kobles til den batteribanken som belastes mest. De andre vil tilpasse seg. Dette er ikke noe stort problem. Forskjellen forbruksbankene i mellom er nok mindre enn forskjellen til startbatteriet.

 

Du burde spørre deg selv:

Hvorfor er denne løsningen uvanlig?

 

 

Lotus

 

PS: Så har du jo dette med å ALDRI tømme forbruksbanken med mer enn 2/3. Helst la det være eda mer igjen. Nå har du flere banker å passe på.....

[JRK]

Hei,

Er ikke enig i at dette går bra i alle situasjoner. Om batteribanken med senseledning på er kraftig utladet og de andre er toppladet, så kan du få problemer med koking.

1. Spenningsfallet over diodene er avhengig av strømmen. (Kan variere fra 0,45 til 0,7v). med andre ord de andre bankene kan få opptil 0,25 V høyere spenning en forventet.

2. I tillegg så kan spenningsfall i tilførselsledningen til batteribanken med sensing (pga stor ladestrøm eller dårlig kontakt), medføre for høy spenning på de andre bankene.

 

Med tanke på at en ikke ønsker å lade ut batteribanken mer en nødvendig vil jeg fraråde denne oppkobling. Eneste ulempe med parallelkobling av batterier er at totalspenningen alltid blir lik den på det dårligste batteriet, da et bedre batteri alltid vil prøve å lade det dårligste til begge har samme spenningsnivå.

[NOR_Gandsfjord]

... Eneste ulempe med parallelkobling av batterier er at totalspenningen alltid blir lik den på det dårligste batteriet, da et bedre batteri alltid vil prøve å lade det dårligste til begge har samme spenningsnivå.

Det er jo gjerne det som er problemet. Har hatt båter før med parallellkoblede batterier i forbruksbanken. Batteriene blir gjerne byttet ett og ett når de blir dårlige. Sånn som nå så starter jeg med et tre år gammelt batteri for å legge til nye. Det opprinnelige vil da etterhvert stjele strøm fra de nye. Om et batteri blir skikkelig dårlig vil de andre bruke mesteparten av kapasiteten sin til å prøve og lade opp den dårlige kameraten. Ikke gitt at man til enhver tid vet hvilket batteri som begynner å gi tapt heller, da dette er en funksjon av tid og kvalitet (nypris), ikke av tid alene.

 

Gjorde en test av dette på forrige båten, brukte ett nokså bra batteri (Delco) og ett billigbatteri (Biltema). Konklusjonen der var at Delco (til tre ganger prisen av Biltema) svarte seg, siden det varte mer enn tre ganger så lenge.

[GeirFrode]

Det er jo gjerne det som er problemet. Har hatt båter før med parallellkoblede batterier i forbruksbanken. Batteriene blir gjerne byttet ett og ett når de blir dårlige. Sånn som nå så starter jeg med et tre år gammelt batteri for å legge til nye. Det opprinnelige vil da etterhvert stjele strøm fra de nye. Om et batteri blir skikkelig dårlig vil de andre bruke mesteparten av kapasiteten sin til å prøve og lade opp den dårlige kameraten. Ikke gitt at man til enhver tid vet hvilket batteri som begynner å gi tapt heller, da dette er en funksjon av tid og kvalitet (nypris), ikke av tid alene.

Og her har du nok kjernen i problemet ditt. Du må ha helt like batterier i banken. Da slipper du slike problemer du beskriver. Kjøp to (eller flere) nye forbruksbatterier på ca 110ah hvis du har plass, så skal du normalt ha strøm for hele helgen hvis batt. er fulladet når du drar ut.

Det blir kanskje en ekstra utgift til nye batterier med en gang, men det tror jeg du sparer inn igjen. Like batterier i en bank som blir stelt godt, vil vare i mange år uten problemer.

[GeirKS]

Batterier som blir stelt godt varer lenger og da synker kostnadene.

 

Jeg mener at det beste opplegget for deg er èn så stor som mulig forbruksbank, supplert med en skikkelig laderegulator med senseledning og en landstrømlader som kan toppe de siste 20% når du ikke bruker båten. Har du motorbåt bør du vurdere å skaffe en laderegulator som senker ladespenningen etterhvert (flerstegs). Raskere lading medfører økt vannforbruk i batteriene, så man må regne med å fylle vann oftere når man har skikkelig lading.

 

Batterier har ikke godt av å ikke lagres/stå uten å være oppladet.

 

Fordelene med dette systemet er at ingen dyre batterier blir overladet (bare det billige startbatteriet KAN få litt høy spenning innimellom), og det sørger for at ingen batterier blir utsatt for dypere utlading enn nødvendig - og da varer batteriene lengst. Ikke er dette dyrt å realisere heller. (ca. 2000,- + batterier)

 

Som sagt så må det være like batterier i banken for at dette skal bli optimalt.

 

Har du fortsatt strømproblmer, så trenger du enten større batteribank, eller tilførsel av strøm mens du er på tur. Da finnes landstrøm, solceller, vindmøller, slepegeneratorer og bensin og dieseldrevne aggregater. (I tillegg går det an å spare på strømmen.)

 

Å ha et eget batteri til kjøleskapet som tappes helt ned en gang i blant tror jeg er dumt, for det vil få svært kort levetid. Særlig hvis det går lang tid før det lades opp igjen.

 

GeirKS

[Lotus]

Hei,

Er ikke enig i at dette går bra i alle situasjoner. Om batteribanken med senseledning på er kraftig utladet og de andre er toppladet, så kan du få problemer med koking.

1. Spenningsfallet over diodene er avhengig av strømmen. (Kan variere fra 0,45 til 0,7v). med andre ord de andre bankene kan få opptil 0,25 V høyere spenning en forventet.

2. I tillegg så kan spenningsfall i tilførselsledningen til batteribanken med sensing (pga stor ladestrøm eller dårlig kontakt), medføre for høy spenning på de andre bankene.

 

Med tanke på at en ikke ønsker å lade ut batteribanken mer en nødvendig vil jeg fraråde denne oppkobling. Eneste ulempe med parallelkobling av batterier er at totalspenningen alltid blir lik den på det dårligste batteriet, da et bedre batteri alltid vil prøve å lade det dårligste til begge har samme spenningsnivå.

Alt du sier her vil jo i såfall gjelde i enda større grad mellom bare 2 banker der den ene banken er et toppladet startbatteri og den andre banken er en utladet forbruksbank med senseledning. Og dene oppkoblingen er jo meget vanlig, kanskje den vanligste.

 

Når man i steden har 3 forbruksbanker å fordele på så burde vel det problemet du beskriver bli mindre?

 

Problemet er uansett ikke stort fordi med en veldig nedtappet forbruksbank klarer ikke generator å gi så mange ampere som batteribanken egentlig ønsker. Da gir den heller det den kan klare som maks og senker ladespenningen tilsvarende for å oppnå likevekt. Den utladede banken synes det er helt greit fordi den uansett får så mye strøm som generatoren kan klare. Den oppladede banken synes også det er helt greit. Den suger ikke til seg særlig strøm og anser den lavere ladespenningen nærmest som vedlikeholdslading.

 

Lotus

[JRK]

Hei Lotus

Jeg er faktisk enig med deg i at dette er en av de vanligste måtene å koble dette på . (Men det betyr ikke at dette er det beste)

 

Så til det vi trenger å bli enig om:

 

Utsagnet i mitt første innlegg var at "Er ikke enig i at dette går bra i alle situasjoner"

 

Du forutsetter her at dynamoen ikke klarer å løfte spenningen til 14,4 Volt med en gang. Med Ladac laderegulator og stor nok dynamo er ikke dette noe problem, og da vil de bankene som ikke har senseledning få opptil 14,65 volt. Problemet er også like aktuelt om ikke dynamoen klarer å løfte spenningen med en gang, det kommer problemet bare litt senere når den når 14,4 volt. Riktignok blir effekten noe mindre da, for da er strømstyrken sannsynligvis noe lavere og spenningsforskjellen over diodene mindre.

 

Om man har 2 eller 3 batteribanker er problemstillingen den samme. Det er forskjellene i spenningsfall over diodene (eller eventuelt ledningen/kontaktpunk) som betyr noe.

 

Du skriver videre: "Den oppladede banken synes også det er helt greit. Den suger ikke til seg særlig strøm og anser den lavere ladespenningen nærmest som vedlikeholdslading"

 

Slik jeg ser det suger aldri et batteri, strømmen blir heller dyttet inn i det, og det er nettop det som blir problemet her. Spenningen blir for høy og batteriet koker.

[Lotus]

Ja, egnentlig er jeg enig med deg JRK. En full bank og en tom bank og lenge lading gir overlading og koking. Så løsningen er ikke 100%. Du har helt rett. Jeg går tilbake på at dette går bra i alle situasjoner.

 

Til mitt forsvar må jeg si at det i praksis går veldig bra mesteparten av tiden.  

 

La oss ta eksemplet med en tom forbruksbank og en full startbank og en kraftig dynamo. Løsningen putter masse strøm i forbruksbanken, men også litt i den fulle startbanken. Etter en stund kan startbatteriet bli overladet.  Heldigvis brukte vi litt strøm fra startbanken når vi startet og heldigvis stoppet og startet vi en gang til etter et par timers gange. Og siden det tar lang tid med å toppe opp til 100%, så går det som regel bra. (hvis man kjører korte strekk)

Hadde det derimot vært en stappfull forbruksbank nr. 2 hadde nok problemet blitt mer prekært. Og det var jo det som var det opprinnelige innlegget.

 

Men så synser jeg litt og sier at flere batterier dør av underlading enn av overlading. Problemet med overlading er der fortsatt, men det er ikke noe stort problem. (hvis man kan etterfylle vann)

 

Selv unngikk jeg hele problemet ved å fjerne diodene, montere 1 hovedbryter for hver bank, og så bruke forbruksbanken som en hovedbank for absolutt alt. Startbatteriet er et reservebatteri som er 100% oppladet hele tiden og avslått hele tiden. (men som gir strøm til absolutt alt den dagen det trengs)

 

Fordeler:

Ingen overlading.

Veldig lang levetid på startbatteriet.

Ingen brytere som må huskes på.

Ingen skillediode som stjeler strøm og avgir varme i den trange batterikassa.

Intet skillerele.

Alltid strøm i reserve uansett.

 

Lotus

[JRK]

Hei igjen Lotus

Din løsning synes jeg var veldig fornuftig. Enkelt og greit med minimale feilkilder og alltid ett ekstra batteri som sikkerhet. Skillediodeløsning er for de som ikke greier å huske på bryteren.

 

Selv har jeg ettermontert en 120 A dynamo som også tar alt forbruk (forbruksbank 3x165 Ah Delco), og så tar den orginale dynamoen bare startkretsen og det som går direkte på motoren. Så har jeg en bryter  for å koble begge kretsene sammen, om det skulle bli nødvendig.

[GeirKS]

Løsningen som er skissert over er vel i grunnen den optimale, forutsatt at de to dynamoene er utstyrt med skikkelige laderegulatorer og senseledning. Dessverre forutsetter den to dynamoer, noe som er relativt kostbart og upraktisk i en del tilfeller.

 

At startbatteriet kan bli overladet i en slik konfigurasjon som nevnt lenger opp er ganske klart. Dette vil kunne skje når det går stor strøm til forbruksbanken, og liten strøm til startbatteriet. Alikevel viser det seg i praksis at startbatteriet får god varighet, og når det blir dårlig er det ganske rimelig å bytte ut.

 

Problemet kan uansett unngås ved å koble en diode i serie med ladekabelen til startbatteriet, slik at man får et spenningsfall på ca 0.7V (ved liten ladestrøm til startbatteriet), noe som gir en ladespenning på minst 13.7V hvis forbruksbanken lades med 14.4V. En bryter kan kobles i parallell med dioden for kraftigere lading ved behov, f.eks. etter startproblemer.

 

En slik diode (25A) kan kjøpes på ELFA for 39,90 dersom man opplever at startbatteriet får et kort og heftig liv.

 

Enda bedre er kanskje en Schottkydiode, som har lavere spenningsfall?

 

GeirKS

[NOR_Gandsfjord]

Drar sense-ledningen noe strøm, eller er det kun spenningen som er interessant?

 

Dersom den ikke drar strøm kunne jeg lodde ihop en krets med komparatorer og/eller op-amper som f.eks leverer gjennomsnittsspenningen på de x batteriene til regulatoren. Da vil et fulladet batteri kompensere for den lave spenningen på et mer utladet batteri.

 

Dette vil kun funke hvis sense ledningen drar f.eks 20 mA eller mindre.  Har båten på land nå, så litt styr å starte opp for å sjekke strømmen i denne ledningen. Noen som vet?

[GeirKS]

Det går svært lite strøm i senseledningen, men jeg har aldri målt hvor mye. Dette vil sikkert variere fra system til system, men hele poenget er at det ikke skal gå noe særlig strøm i senseledningen.

 

En ting å tenke på når en driver og lager "mygel" med senseledningen er at ladespenningen kan bli veldig høy hvis denne løsner, eller havner mot jord. Noen laderegulatorer fikser dette (sjekker at spenningen på D+ ikke kommer over f.eks. 16V), andre gir "full guff" - og det kan jo bli spennende!

 

Så skal jeg gjenta noe som har vært sagt før: Det lønner seg å ha så stor batteribank som mulig, for da blir utladningene minst mulig dype - og batteriene varer lengre.

 

Det du trenger er enten større batterikapasietet, tilførsel av strøm, bedre kjøleskap eller en batterivakt til kjøleskapet. Selvfølgelig kan du også kjøre det på et eget batteri, men som Lotus nevnte - det kan være en grunn til at det ikke er slik i de fleste båter.

 

GeirKS