Sida 1 av 3

Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 25 augusti 2016, 21:39:37
av tobbo166
Hej!

Ny här. Länge sen man gick i skolan, så hoppas ni har tålamod med en troligtvis nybörjarartad fråga. Men gått bet på att posta på marina forum. Inte alla där som har så bra koll på ellära om man uttrycker sig diplomatiskt.

En förenklad förklaring av mitt problem, involverar bara en delmängd av elsystemet ombord.

Kort bakgrundsinfo
Segelbåt, 37 fot. 12 V elsystem.
Tre batteribankar, separerade med två reläer (egentligen inte riktigt så, men förenklar, jag har tex denna:
http://sterling-power.com/products/alte ... =878066555
- och ett relä, och har inte ens allt än, utan det är en målbild jag målar upp). Låt oss anta två reläer istället för Sterling mm, troligen irrelevant vilket.

Problemet med 12 V är spänningsfall så man behöver groteskt grova ledare.

Vi bortser från att de tre batteribankarna laddas och har förbrukare påkopplade 24 h/dygn, så om batterierna vilat har de 12,72 V = 100% om de är fulladdade. När en laddningskälla aktiveras (vindsnurra, solceller, motorns generator eller landström = batteriladdare) stiger spänningen beroende på en massa saker, framförallt hur urladdade batterier man har, men även sådant som att "intelligenta" batteriladdare har saker för sig.

Reläerna kopplar ihop batteribankarna när spänningen stiger till 13 V under minst 2 min, då laddas alla batteribankar.

Problemet

Bakom ett relä finns det två batteribankar:
1. Start batteri a 75 Ah.
2. Ankarspelsbatteri på 75 Ah.

Ankarspelet drar 100 A och körs normalt några minuter. 10 m enkel väg mellan generator och ankarspelsbatteri. 1 m mellan ankarspelsbatteri och ankarspel. På plastbåtar jordar man inte så dubbel väg för plus resp minus vilket ger 40 m kabellängd (det blev för dyrt med 150 mm2 kabel därav separat ankarspelsbatteri).

Idealiskt har man motorn igång så spänningen blir högsta möjliga. Vill att ankarspelet tar mest ström från Ankarspelsbatteriet och vill begränsa den ström som flödar från motorns generator till ankarspelsbatteriet. Anledningen är att det går en tunn kabel, 16 mm2, från generator (via reläet) till ankarspelsbatteriet.

Från ankarspelsbatteriet går en kort kabel på 70 mm2 till ankarspelet (1 m), så just inget spänningsfall.

När man startar ankarspelet vill jag inte att den försöker ta för mycket ström från tunna kabeln, då kommer säkringen gå (allt i båten är avsäkrat, vill inte ha brand) och det blir onödigt mycket spänningsfall, vilket ankarspelet inte gillar.

Om jag har stängt av motorn = ingen laddning i tunn kabel och reläet öppet, så kommer ankarspelet ta all ström det behöver från ankarspelsbatteriet. Inga problem.

Motor igång = laddning. Skulle vilja veta exakt vad som händer. Kanske inte går att förutse, så tänker att om jag begränsar antalet Ampere som kan flöda i tunna kabeln löser jag problemet. Tänker att 10-15 A borde vara max på 16 mm2 kabeln (inte räknat ut exakt, men mellan tummen och pekfingret), så tar den resterande 85-90 A från ankarspelsbatteriet.

Eller blir det så att de 10-15 A kommer ladda batteriet och ankarspelsbatteriet ger samtliga 100 A?

Spelar egentligen ingen roll så länge jag kan hitta ett sätt att begränsa strömstyrkan i tunna kabeln.

Tacksam för tips på detta! Säkert nån grundläggande komponent som jag glömt namnet på. Men lite kraftigare grejor än vad man använder på kretskort krävs antar jag. :)

R = U / I dvs U = R * I osv. Är det inte ett motstånd jag ska sätta på tunna kabeln? Så enkelt? Och räkna ut motståndets storlek baserat på kabeln längd + grovlek + systemets spänning (12 V)?

Vad händer i så fall om laddaren (så är det!) ger olika strömstyrka till ankarspelsbatteriet, beroende på hur laddat det är? Anta att ankarspelet är avstängt. Ankarspelsbatteriet är laddat till 50% och generatorn ger max 50 A. Då kommer den ladda med mycket större strömstyrka än om batteriet är laddat till 95%, då sjunker strömstyrkan.

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 25 augusti 2016, 21:48:09
av danei
Du är ute och cyklar en del. Spänningslöst till ankarsprlet blir mindre om laddningen är aktiv. Sannolikt inte märkbart, men det är absolut inte negativt. Din ledning klarar åtskilliga ampere speciellt under så korta tider. Jag tror nog att spänningfallet kommer att begränsa strömmen så pass mycket att du inte behöver oroa dig för höga strömmar.

Edit: Din ledning klarar 50-100A kontinuerligt, lite beroende på hur man dimensionerar.

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 25 augusti 2016, 22:01:18
av tobbo166
Hej o tack. Betyder det att ankarspelet kommer ta det mesta av vad den behöver från batteriet pga spänningsfallet i tunna kabeln?

Behöver jag då inga motstånd, variabla eller intelligenta sådana osv, på tunna kabeln?

Ankarspel accepterar maximalt 1 V spänningsfall för god funktion, enligt Magnus Starky, författare till "Elsystem för båtar".

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 25 augusti 2016, 22:25:11
av danei
Om vi antar att ankarspelet sänker spänningen på sitt batteri med 1V när det går, så kommer du att gå en ström i ledningen på 12A. Så du behöver inte oroa dig för höga strömmar. Sätt en säkring för att skydda i händelse av kortslutning. 50A kan nog vara rimligt. En högre riskerar att inte lösa på grund av resistansen.

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 07:15:11
av bbenderman
Jag skulle monterat ett litet batteri i förpiken till ankarspelet parallellt kopplat med startbatteri för laddning.
Då,slipper du kabeldragning å riva halva inredningen.
1000w då är det ett snabbt ankarspel 30m min hur tungt ankare?
Har du kollat drar det 100A det är max belastning typ sitter i botten.

Vad är det du har?

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 10:24:32
av Cykla
Att ha batterier på olika ställen i elsystemet kan göra att de får olika mycket laddning och därmed kortare livslängd.
Sätt en egen laddningsregulator ute vid ankarspelsbatteriet. Den drivs från 16mm2-ledningen och ger alltid korrekt laddning till batteriet, oberoende av spänningen i det övriga systemet. Då får du också en begränsning av strömmen i 16mm2-ledningen, beroende av laddningsregulatorns maximala ström.

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 11:56:13
av prototypen
Bbenderman, det är precis vad TS gjort, men du kanske läste lite slarvigt.
Cykla, tror inte spänningsfallet över en 16 mm2 blir så stort med laddning från solceller mm att det äventyrar livslängden.
Blybatteriers laddning är ju självreglerande.

Håller fullständig med danei. Det värsta som kan hända är väl att motorgeneratorn går för fullt, hur stor är generatorn? Hellre 35A än 54 och knappast 100.

Protte

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 12:07:04
av Cykla
Tror? Låt oss hålla oss till fakta. Det är ett faktum att ett fulladdat blybatteri alltid håller längre än ett halvladdat.

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 13:59:32
av danielr112
Cykla Ja ett halvladdat håller inte lika länge men det lär inte vara fallet här.
Han har 16mm2 kabel imellan batterierna och det lär räcka för att ha minimalt spänningsfall när det närmar sig slutfasen av laddningen och således ligga väldigt nära samma spänning som det andra batteriet. Som sagt är lätt att mäta.


Jag ser inga större problem heller. Och om man är orolig över att det skulle rusa ström häng på en mätare och kolla. Jag tror det bara är att köra på som sagt!

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 15:50:14
av tobbo166
Parallellkoppla start- och ankarspelsbatteri med lång tunn kabel? Vad händer då egentligen...

Begränsar laddningsregulatorn strömstyrkan?

Jag har en MPPT solcellsregulator, proffsmodell, som har två sensorkablar, temperatur och spänning. Dessa sensorer är vid förbrukningsbanken. Effekten är att MPPT regulatorn anpassar spänningen till vad batteriet ska ha.

Menar ni nåt liknande, men begränsas strömstyrkan i tunna kabeln då?

Någon på ett marint forum trodde säkringarna på 16 mm2-kabeln ryker när ankarspelet drar 100 A.

Det som förkortar båtbatteriers livslängd är framförallt att de laddas från 50% till 80% hela tiden. Toppladdning till 100% tar lång tid och kräver regulator och riktigt feta kablar så anser att det är fel att jag kan driva ett ankarspel med 20 m 16 mm2 kabel, i så fall behövs inte ankarspelsbatteri i fören utan jag hade kört det från förbrukningsbanken a 300 Ah Gel batterier (4 x 75 Ah parallellkopplade).

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 15:55:38
av säter
tobbo166 skrev:Ankarspelet drar 100 A
tobbo166 skrev:det blev för dyrt med 150 mm2 kabel
150 kvadrat för 100A låter överdrivet.

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 15:58:48
av danielr112
Har du för tunn kabel kommer ev kablen brinna upp. 16mm2 kabel räcker gott eller om du nu vill ha en grövre. 16mm2 mellan bankerna anser jag inte är så tunt ivf. Och ja större delen kommer tas från batteriet där framme. Den kablen kompenserar ju så att större delen dras där framme. Och ur laddnings synpunkt skickar du ändå inte så stora strömmar att det kommer vara ett problem samt att de kommer balansera sig över tiden.

http://www.voltagedropcalculator.com.au ... =Submit%21


Varför skulle det ta längre tid mellan 80->100% ? Om det är så att du aldrig hinner toppladda så bör du se över och ev komplettera med någon solpanel till.

Som sagt ett batteri för ankarspelet gör ju att du slipper ha en grövre kabel hela vägen för att klara 100A.


Kan varit att jag missuppfattade dig nu men jag hängde inte helt med på vad du skrev.

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 16:20:42
av tobbo166
Måste bemöta ang laddning 80%-100%. Batteriers inre resistans ökar ju mer fulladdade de blir. Det är så.

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 17:16:44
av rvl
Inre resistans ökar? Snarare då med tomt batteri. Men det går mindre ström in i batteriet när det börjar bli fullt, för blybatteriladdning brukar man ju styra spänningen. Så jag ser inte problem med laddningen.

På punkten där det behövs 40 meter (20 hade jag ännu förstått) kabel för 10 meters avstånd måste jag säga att jag inte riktigt hängde med.

Men, whatever längden är räkna ut ledningens resistans. Leta reda på realistiska värden för batteriernas inre resistans. Sen bordedet vara ganska enkelta att "simulera" (eller räkna) för att se hur mycket ström det kommer att gå i den långa förbindelsekabeln.

Re: Begränsa strömstyrka i kabel, 12 V marin el

Postat: 26 augusti 2016, 17:48:55
av danielr112
Tobbo jo jag vet att tiden mellan 80 till 100 tar längre tid i regel men vad är det som gör att det är något problem i just ditt fall? Det är ju inte annorlunda i ditt fall gentemot något annat fall där man laddar blybatterier. Är man rädd att tiden kontra strömmen som finns räcker till får man ju helt enkelt öka på inkommande ström så man slipper ladda ur batterierna så mycket.

Och som sagt det går inte åt fetare kablar för att ladda de sista %en jämfört de mellan 50-80. Handlar endast om att man ser till att inte ha för stort spänningsfall mellan laddare och batteri. Och du har ju en spänningsrefferens så det är inte något problem till huvudacken heller. Däremot kommer du få någon 10del till det andra batteriet men det är inte heller något problem skulle jag säga då du ändå kommer nå 99.9% laddningsgrad där...

edit: givetvis ska man mäta/räkna på de sista procenten. och inte över/underdriva dimensioner. utan man ska ligga lagom :)