Strøm i båt - Hovedstrøm, batterier og litt mere

[eiaro]

Jeg skal koble om litt på det eksisterende elektriske anlegget i båten, da en del ting er koblet litt merkelig og en del ting er utgått på levetid. Planen er å skille forbruk og start bedre enn i dag, samt gjøre ting mer ryddig og forståelig.

 

* Jeg har i dag en 1,2,Alle bryter. Denne skal bort og inn skal to hovedstrømbrytere.

* Dynamo skal lade start batteriet, en ekstra lader skal lade forbruksbanken.

* Skifte kabler til bedre egnet type, merke kabler, fjerne husautomatsikringer og bruke stikk-inn sikringer

 

Hovedstrøm

KNBF har noen krav til hovedstrømbrytere... Bl.a. skal disse ikke være i maskin eller batterirom. Det betyr 2+2 meter ekstra med 70mm2 kabler. Ikke kult! Tro om KNBF tillater bruk av rele på hovedstrøm? Det er en dyrere løsning, men 4 meter kabel per bank blir lett penger det og.

 

Det jeg vil gjøre er å bruke en passelig vanntett koblingsboks til to rele på 500A (så lenge det er mer enn 100A er prisen ganske lik opp til 500A). Denne boksen plasserer jeg nær batteriene, og har gjerne en indikator på hver bank (voltmeter?). Fra denne boksen tar jeg ut en styringskabel opp til førerplassen der jeg monterer hovedstrømbrytere med sikringer selvfølgelig.

 

Alternativet er to manuelle hovedstrømbrytere og masse kabel.

 

Lading

Her er jeg ganske usikker på hva jeg skal velge. Uansett hva jeg gjør så er det et valg mellom funksjoner fra forskjellige leverandører. Selvfølgelig ingen leverandører tilfredstiller alt jeg vil ha, så et siste alternativ er å sette meg ned på jobben noen timer å designe en egen lader. Det blir billigere, men jeg er født lat så...

 

Prinsippet er at dynamo kan lade startbatteriet, men alt annet skal den holde seg borte fra. En DC/DC løsning som lader forbruksbatteriene er det jeg ser for meg. Ikke noe enkel spenningsveksling eller manuelle brytere. En alternativ løsning jeg liker er to DC ladere som lader forbruk og start. Jeg kan da koble inn alle slags DC kilder inn til DC laderne og batteriene vil bli ladet. Tenk landstrøm, vind, sol, tidevann, dieselaggregat osv.

 

Kabler og sikringer

Alle i maritim elektro sverger til fortinnet kabel, så i mangel av argumentasjon må vel dette være det beste. Jeg foretrekker løsninger som holder fukt ute fra kobberen, men det er vist nok ikke lett. Fortinnet kabel får det bli. Lampettledninger skal hvertfall bort.

 

220V som er lagt opp skal bort. Inn skal en sentral som igjen kun skal kobles til batterilader. Inne i båten er det en enslig kontakt for 220V som er inverter drevet. Greit for ting jeg ikke har 12V adapter til. Hvis jeg gjør det slik forstår jeg det dit henn at jeg kan kutte jord dersom laderen er dobbelisolert?!?

 

Automatsikringer skal bort. De tar mye plass, og er dyre. Eneste fordel er at de kan vippes opp igjen... Et sikringssortiment er i mitt hode bedre for da klør jeg med litt i hode før jeg vipper sikringen opp igjen. Prinsippet er at sikringer ikke ryker uten en feil, og da er automatsikringer for lett!

 

Jeg leker med tanken på en egen boks for sikringer og rele. Det er så mye kjekkere med alle sikringene på ett sted, og kun tynne fine ledninger opp til instrument-/bryterpanel.

 

 

Setter pris på innspill... Hvis noen kan dele veiledningen til KNBF til meg så vil jeg være evig takknemlig.

[Sjeldenutpå]

Det virker som du har en plan og mening. Men relestyrt hovedsrrømsbrytere ville eg ikkje valgt. Tanken er å kunne bryte strøm ved feil, og siden eit rele kan henge seg opp så ville eg ikkje hatt der.

 

[eiaro]

Jeg ser poenget ditt, og jeg har hørt det fra andre også når jeg har diskutert dette. Min erfaring fra industrien er at brytere henger oftere enn relèer, siden brytere må omgås mennesker og dermed står plassert på steder de kan dunkes, fuktes eller på andre måter behandles på en mindre gunstig måte.

 

Edit/lagt til:

ISO 10133 punkt 6.3 sier forresten klart og tydelig at jeg må ha en fysisk bryter i tillegg til fjernopererte brytere. Ok, kan leve med det så lenge jeg slipper å trekke opp ledninger til dekk.

 

Lysbue (arcing) er det største problemet/fare for hovedstrøm. Tenker vi litt matte så kan (start) batteriene jeg har levere rundt 1500 CCA. Det er strømmen relèet må kunne bryte, og i følge spesifikasjonene skal det gå greit opp til flere ganger. 2kA vil bare fungere èn gang, men det skal fortsatt kunne bryte kretsen. Ved normal strøm på under 500A og under 48VDC så takler relèet 100.000 operasjoner (27 ganger av og på per dag i 10 år). Siden hovedstrømbryterene på båtmarkedet ikke leveres med samme bakgrunnsdokumentasjon har jeg dessverre ikke tall på hva hovedstrømbrytere tåler... (BEP sin 701 bryter klarer 275A kontinuerlig og 1250A 'cranking' og heavy duty 721 er satt til 350A og 1500A cranking, men disse tallene sier ikke hva som skjer om du skrur av bryteren med 1500A last. Jeg har en slik heavy duty i dag, og den er grunnen til oppgraderingen da den har dårlig kontakt pga fysisk belastning pga plassering og tunge ledninger).

 

Ellers ved feil så ønsker jeg å ha dimensjonerte sikringer som første sikkerhet. Det gir meg en grunnbeskyttelse for elektriske feil, men i noen tilfeller kan det være nødvendig å bryte strømmen. Selv uten å ta en FMEA analyse tror jeg sjansen for å i tillegg ha feil på relèet er relativt liten.

 

Håper dette forklarer litt bedre hvorfor jeg stoler på relèstyring Sæbø...

Redigert 4.Juni.2012 av eiaro (see edit history)

[Comforthe]

Angående lading av forbruksbanken din, kan du bruke denne?

 

http://www.maritim.n...itivt-rele-125a

[Sjeldenutpå]

Nix. Bare ein haug med svada.

 

Nå tenkte eg¨å tipse deg om redusert effekt ved 12V-12V lader fra startbank til forbruksbank. Vil redusere levetid på batteriet.

At du har bestemt deg for at dynamoen bare skal lade startbatteri, gir meg ein pekepinn på fleire ting. Enten har du drita-dårlig dynamo, eller.

At KNBF ikkje tillater hovedstrømsbrytere i maskinrom trenger du ikkje vektlegge. Det går tusenvis av yrkesbåter i Norge som er klasset og godkjent med slike løsninger uten at KNBF har innvirkning.

 

Andre som bygger opp landstrømsannlegg går bruker automatsikringer, du vil ha de vekk fordi det koster for mye, og er for store, og for lette å slå inn igjenn... Hvilke alternativ finnes det dan?

Du vil ikkje legge 4m ekstra kabel til hovedstrømstbrytere fordi det koster for mye. Men du setter gjerne av tid til å bygge din egen lader.. ..

 

eg trur kanskje du kjem til å filleanalysere de siste tipsa mine og

 

Lykke til

[Ingar]

Hovedstrøm

KNBF har noen krav til hovedstrømbrytere... Bl.a. skal disse ikke være i maskin eller batterirom.

Isåfall er dette noe de har funnet på selv, Veritas godkjente båter med hovedbrytere i batterirom. Iallfall dieseldrevne.

 

Ble nygjerrig på det DC-konverter opplegget du skisserer. Iallfall at dynamo skal lade startbatteriet. Dette batteriet trenger i praksis ikke lading, det går 1Ahr eller mindre for å starte en motor. Det betyr at alt strømforbruk i båten må gå via konvertere, blir mange watt svidd av, tilsynelatende unødvendig, såsant det ikke ligger spes. grunner bak for at du vil ha det sånn. Spes. skjønner jeg ikke vitsen med konvertere mellom batteribanker, de skal jo ha samme ladespenning.

 

Tanken er å kunne bryte strøm ved feil, og siden eit rele kan henge seg opp så ville eg ikkje hatt der.

Med respekt å melde Sæbø, du må ikke skrive sånt. Det er denne feilaktige tankegangen som gjør at 1000-vis av båteiere har en helt unødvendig bryter ombord som må passes hver eneste tur.....

Et rele er noe av det mest pålitelige man kan tenke seg. (Som eiaro også skriver) Stoler man ikke på en slik komponent kan man ikke bevege seg utenfor døra.

[eiaro]

Ble nygjerrig på det DC-konverter opplegget du skisserer. Iallfall at dynamo skal lade startbatteriet. Dette batteriet trenger i praksis ikke lading, det går 1Ahr eller mindre for å starte en motor. Det betyr at alt strømforbruk i båten må gå via konvertere, blir mange watt svidd av, tilsynelatende unødvendig, såsant det ikke ligger spes. grunner bak for at du vil ha det sånn. Spes. skjønner jeg ikke vitsen med konvertere mellom batteribanker, de skal jo ha samme ladespenning.

 

Alternativet er et spenningstyrt relè... Da vil det lade startbatteriet i 10-15 minutter før det veksler til forbruksbanken. Batteriet er bare ladet 70% i det spenningen når 13.8V (ca verdier), og de resterende prosentene henter man med en topplading (konstant spenning) frem til ladestrømmen når en grenseverdi. På start siden er dette helt OK, men på forbrukssiden er det vel om å gjøre å nå maksimal kapasitet.

 

Derfor vil jeg ha en lader som først lader konstant strøm til en cellespenning på 2.3V nås, deretter holdes cellespenningen på 2.3V til ladestrømmen er blitt minst mulig. Deretter vedlikeholdes ladingen med rett spenning.

 

Slik jeg ser det får jeg da igjen 30% kapasitet mens motoren er av, men taper noen % mens motoren er i gang. Stemmer teorien min, eller er jeg på bærtur? Sistnevnte er slett ikke så uvanlig...

 

(referanse: http://batteryuniver...ad_acid_battery)

 

Nå tenkte eg¨å tipse deg om redusert effekt ved 12V-12V lader fra startbank til forbruksbank. Vil redusere levetid på batteriet.

 

Andre som bygger opp landstrømsannlegg går bruker automatsikringer, du vil ha de vekk fordi det koster for mye, og er for store, og for lette å slå inn igjenn... Hvilke alternativ finnes det dan?

Du vil ikkje legge 4m ekstra kabel til hovedstrømstbrytere fordi det koster for mye. Men du setter gjerne av tid til å bygge din egen lader.. ..

Nja, ladere jeg tenker på er basert på switch-mode, og innspenning på 8-30VDC blir det som det skal være ut.

 

Automatsikring på landstrøm er ok, ikke 12V. Det finnes også automatsikringer for 12V (http://stokken.mamutweb.com/Shop/List/Automatsikring/881/1) som er rimelige og tar mindre plass, men fortsatt mer plass enn stikk-inn (bil) sikringer. Jeg ser for meg 12V anlegget som mer eller mindre voksende, og når man har fått en ny elektrisk dings så er det lettere å få tak i sikringsholdere til bil enn det er å få tak i hussikringer. Da blir det lettere å gjøre det rett fra starten av liksom... :)

 

Siden det nå er oppe. En sikring for 220VAC 10A har en annen brytestrøm på 12VDC, samt en normal C karakteristikk gir en mulighet for 200% belastning i opp til 2 minutter (om jeg husker rett). Da blir det unødvendig tykke ledninger rundt om?

 

Og grunnen til at jeg ikke vil legge kabel er fordi det er upraktisk, ikke for å spare kroner.

[Ingar]

Mulig det heller er meg som plukker bær, men en laderegulator skal i prinsippet være som en av/på bryter, kjøre full feltstrøm inntil den senser 14.4V på batteriet. Bedre enn dette kan det vel ikke gjøres? Eller tenker du på å lade med høyere spenning enn 14.4 for å toppe batteriet på kortere tid?

 

Må også ta i betraktning at om batteriene er nedtappet, og dynamoen må kjøres maksimalt, vil tapet i konverterne gjøre at oppladningen går saktere.

 

Du trenger heller ikke å bruke spenningsstyrt rele, styrer du en vanlig rele fra D+ på dynamoen vil begge banker bli ladet fra det øyeblikket den genererer strøm.

[Jan E.]

Skjønner grunnen til rele med tanke på lysbue/slitasje. Men om styring fra styreposisjon og spare kabel er en av hovedgrunn, så har jo BEP fjernstyrte hovedstrømsbrytere som også kan manuelt overides på vanlig måte.

Men prisen er jo litt stiv.

 

En muligens litt billigere løsning for å få manuel overide blir jo å ha en vanlig hovedbryter i serie med releet ved batteriene som alltid står innkoblet. Men det igjen fører til flere kabelsko/skjøter på kabelen...

[eiaro]

Det er mulig jeg er skadet av 10-15 år i RC verden med NiMH og deres strenge krav til ladesekvenser, og lager et problem som ikke finnes...

 

Eller tenker du på å lade med høyere spenning enn 14.4 for å toppe batteriet på kortere tid?

 

Må også ta i betraktning at om batteriene er nedtappet, og dynamoen må kjøres maksimalt, vil tapet i konverterne gjøre at oppladningen går saktere.

 

Målet er å ha optimal lading uavhengig av om dynamoen leverer det den skal. Og før jeg blir nedrent av spørsmål om å bytte dynamo; dynamoen har det kjempefint og gir 14.4 på tomgang.

 

Omformere er ganske effektive i dag, opp i 90%.

 

En muligens litt billigere løsning for å få manuel overide blir jo å ha en vanlig hovedbryter i serie med releet ved batteriene som alltid står innkoblet. Men det igjen fører til flere kabelsko/skjøter på kabelen...

 

Det blir nok løsningen; En bryter på hver batterikasse faktisk.

[Medås`n]

Hehehe.. Måtte vere noe RC relatert inni bildet her ja (undertegnede har noen år på nakken selv) .... Jeg skal skifte ut mitt el.annlegg i skøyta og skal bruke 24V og omformere til 12v på småelektrisk.. men det jeg ikke helt ser for meg er at du skal la dynamo lade startbank og extra lader lade forbruksbank. Vil det si da at du skal kun ha lading på starbank under fart og være avhengig av landtrøm på lading av forbruksbank?? Eller skal du la dynamo mate strøm til to DC ladere som gir ladetrsøm til bankene??

Blir ikke det veldigt bakvendt?? En ting jeg har lært med strøm.. Jo mer du putter på og lager til , jo mere så kan gå galt.

Redigert 5.Juni.2012 av Medås`n (see edit history)

[Jan E.]

Om en ikke stoler helt på dynamoen til å gi nok/riktig pulver til alt så finnes det eksterne regulatorer som regulerer generatorene mer optimalt slik en lader gjør.

 

For min del hadde jeg satt generatoren på forbruksbanken, med "link" videre for å ta seg av start når forbruk er fullt automatisk. Og Mulighet for å skifte over prioriteringsrekkefølgen.

[gompie]

Har laget et lite koblingsskjema som i alle år har vist seg å virke 100%

aldrig strømproblemer på de båtene jeg har montert dette på

[eiaro]

Vil det si da at du skal kun ha lading på starbank under fart og være avhengig av landtrøm på lading av forbruksbank?? Eller skal du la dynamo mate strøm til to DC ladere som gir ladetrsøm til bankene??

Blir ikke det veldigt bakvendt?? En ting jeg har lært med strøm.. Jo mer du putter på og lager til , jo mere så kan gå galt.

 

Intensjonen min er å gi forbruksbatteriene en optimal lading. Ved taper lading (generatoren sin enkle regulator) er ikke ladingen optimal, og de siste 20% går inn i batteriene seint. I tillegg kan jeg ikke se en måte å lade to banker som er nedladet så forskjellig som startbank og forbruksbank er, uten å enten overlade en bank eller underlade den andre, eller flakse ladingen mellom bankene med en manuell eller automatisk veksler. Sistnevnte er et alternativ, men det gir fortsatt bare simpel lading...

 

Det blir mer komplisert ja, men jeg har i tankene at det ved feil skal la seg gjøre å koble sammen bankene og dermed ha en katastrofeløsning. Litt flaks så lager jeg snart en prinsippskisse på oppkoblingen, og da ser du lett hva jeg tenker.

 

Om en ikke stoler helt på dynamoen til å gi nok/riktig pulver til alt så finnes det eksterne regulatorer som regulerer generatorene mer optimalt slik en lader gjør.

 

For min del hadde jeg satt generatoren på forbruksbanken, med "link" videre for å ta seg av start når forbruk er fullt automatisk. Og Mulighet for å skifte over prioriteringsrekkefølgen.

 

Jeg stoler på dynamoen til å lade startbatteriet, og den 'sløyfen' holdes enkel. Eksterne regulatorer er et interessant tema. Jeg ser ikke behov for å forsøke å presse mer ut av dynamoen enn hva den yter i dag, og jeg antar at å gjøre det vil føre til mer slitasje og kortere levetid. Det er min helt ukvalifiserte magefølelse...

[Marwin]

...Jeg stoler på dynamoen til å lade startbatteriet, og den 'sløyfen' holdes enkel. Eksterne regulatorer er et interessant tema. Jeg ser ikke behov for å forsøke å presse mer ut av dynamoen enn hva den yter i dag, og jeg antar at å gjøre det vil føre til mer slitasje og kortere levetid. Det er min helt ukvalifiserte magefølelse...

Kanskje noe rett tankegang, men saken er at det er regulatoren som bestemmer hva dynamoen skal gi ut.

Er den for "dårlig", får du kanskje ikke på langt nær ut det dynamoen virkelig kan gi.

Med en ekstern regulator med "sensing" tilkoblet batteripol vil du få mere ut av dynamoen i mange tilfeller.

 

Ta et søk på Bp om "regulator" så fremkommer MASSE fin info.

[eiaro]

Tja, det er vel feltstyrken i rotoren som faktisk bestemmer hvor mye effekt som kommer ut og siden feltstyrken er justert av regulatoren så er det vel egentlig rett det du sier. Jeg lurer litt på hvordan denne kan være bra eller dårlig uten å risikere å gå utenfor det området som produsenten har beregnet levetiden på dynamoen fra. Altså har du høyere feltstrøm så vil du også produsere mer varme i både rotor- og stratorviklingene, og dermed muligens forkorte levetiden på dynamoen. Jeg vil bare anta at produsenten av dynamoen min har gjort noe arbeid rundt å sikre dette, og da vil jeg føle det er feil å tukle med noe som allerede er optimalt (gitt et sett med forutsetninger). Jeg kan selvfølgelig ta feil, så overbevis meg gjerne...

 

Jeg har forresten egen sense inngang på min dynamo... :)

[Marwin]

Ved å måle spenning (på batteripol!) og strøm under lading, får du et ganske godt bilde.

[eiaro]

Nå har jeg laget et slags koblingskjema på lading og relè for hovedstrøm.

 

G1: Dynamo

B4: Batterilader (eksempelvis fra Sterling Power)

F1 & F4: Hovedsikringer

F5 & F8: Hovedsikringer for 'alltid på' krets

K1 & K2: Relè

 

 

[cosmo]

Hvorfor gjøre ting enkelt når man kan gjøre det vanskelig? http://www.maritim.no/elektrisk/brytere-og-paneler/hovedstromtavle/bep-hovedstromstavle-firkant

Jeg bytta ut min 1,2 og all bryter med denne. Kunne bruke samme koblingene som var på ledningene, måtte bare legge opp en jording til relet.

Ladder startbatteriet først til denne har 13,2 volt kobler deretter inn alle batteriene. Virker som en kula, altså. Mjaa.

etter motoren er stoppa, kobler den ut startbatteriet og du er sikret strøm til å starte båten om du glemmer å skru av engine bryteren på panelet.

[eiaro]

Ladder startbatteriet først til denne har 13,2 volt kobler deretter inn alle batteriene. Virker som en kula, altså.

 

Klart det virker. Tror fortsatt det kan gjøres bedre...

[Trikkarn]

KNBF har noen krav til hovedstrømbrytere... Bl.a. skal disse ikke være i maskin eller batterirom. Det betyr 2+2 meter ekstra med 70mm2 kabler. Ikke kult! Tro om KNBF tillater bruk av rele på hovedstrøm? Det er en dyrere løsning, men 4 meter kabel per bank blir lett penger det og.

 

Har ikkje peiling på KNBF og andre med slike krav, men ihht til NEK 410 Elektriske installasjoner i skip(kjem ikkje på avsnittet no) så er det krav til at batteribryter SKAL være utav batterirom/kasse. dette for å unngå antenning av knallgass ved inn-utkobling av bryter eller rele. nek410 er no for installasjoner med krav til installatør, men tanken er god.