Elektro načrt barke

[Nikola T.]

Na petem prispevku NAZAj od tega je že zrisana shema kako se to poveže le, da ima tvoj servisni akumulator še en alternator in motor, kar pa ničesar ne spremeni. Na zastavljena dodatna vprašanja bom odgovoril, vendar se mora vsak malce prej potruditi. Predelave pa se naj loti samo tisti, ki to shemo razume.

V nasprotnem pa kot sem ti rekel ti lahko tudi zrišem kompletno shemo predelave.

[tomaz_slo]

NT, če mi dovoliš morda en konstruktiven predlog glede tvoje sheme....
Zadeva super deluje samodejno, ampak če je startni aku v slabšem stanju, se lahko zgodi, da se servisni akumulator ne bo polnil, uporabnik pa tega ne bo vedel, dokler ne bo prazen (če nima dodatnih naprav za spremljanje stanja baterije).
Poceni rešitev bi bila podvojitev kontakta 'battery combinerja' in pa montaža signalne LED diode, ki bi svetila ko je startni aku poln. Po nekaj minutah delovanja motorja bi morala ta ledica svetiti, v kolikor pa ne, bi uporabnik vedel da je stanje startnega akuja potrebno preveriti.

[Nikola T.]

- Batery kombiner ne preklopi, če se startnemu napetost ne dvigne na več kot 13,7V !
- Ko bat kombiner preklopi se bo servisni aku definitivno polnil.
- Če je startni crknil (celica) itak ne bo možno startat motorja, kar je zelo zanesljiv indikator slabega akumulatorja.

Kdor želi točen podatek o stanju baterij naj nabavi BMV (batery monitor). Osnovni model BMV700 je tako poceni, da ne sme predstavljati cenovno niti najmanjšega problema celo lastniku najcenejšega gumenjaka z el. startom motorja.

[motorni]

Torej potrebujem BMV 712 smart in shunt 500A/50mv in temperaturni senzor, ker imam dva 6V akumulatorja vezana zaporedno in torej dostopno srednjo točko, pa preko BT bi konfiguriral celo stvar.

[tomaz_slo]

Kdor želi točen podatek o stanju baterij naj nabavi BMV (batery monitor). Osnovni model BMV700 je tako poceni, da ne sme predstavljati cenovno niti najmanjšega problema celo lastniku najcenejšega gumenjaka z el. startom motorja.

Stopnja zaščite BMV700 je IP55. Ima kdo zmontiranega zunaj na konzoli?

[kasaudio]

Stanje baterij ni življensko pomemben podatek, vsaj za rekreativne navtike ne. Za instrumente te narave (sploh če je manjše plovilo) se mi zdi app preko bluetooth/wifi idealna rešitev.

Ne glede na deklarirano IP zaščito, čisto po filingu, tanka plastika gumbov ne deluje robustno in vgradnja v konzolo je vprašljiva. Govorim za BMV600...

[Nikola T.]

Kdor želi točen podatek o stanju baterij naj nabavi BMV (batery monitor). Osnovni model BMV700 je tako poceni, da ne sme predstavljati cenovno niti najmanjšega problema celo lastniku najcenejšega gumenjaka z el. startom motorja.

Stopnja zaščite BMV700 je IP55. Ima kdo zmontiranega zunaj na konzoli?

BMV displeji so iz prednje strani vodoodporni iz zadnje pa tako kot ostali instrumenti za izvenkrmne motorje IP55 do največ IP65. Če zatesniš režo med displejem in odprtino v konzoli je zadeva BP. Je pa dobro, da imaš v času ko plovila ne uporabljaš ali na privezu preko instrumentov zaščitno pokrivalo. Tudi za motorne instrumente je zadeva popolnoma enaka in na močnem soncu stekelca z leti popokajo še prej pa porumenijo.

Lahko pa uporabiš "pametni shunt"..., ki ti preko BT na telefonu prikaže vse podatke. Funkcionalno je identičen shuntu od BMV700 do BMV712 le da nima displeja! Za skoraj vsa plovila od malega gumenjaka do 18m jadrnice je za merjenje toka in porabe BREZ DISPLEJA V KOMPLLETU to prava izbira. Smartshunt 500A/50mV stane po Victron ceniku 133€+DDV - popust. Dobiš ga lahko tudi pri nas, Glej cenik Victron...



Lep pozdrav
Iztok
info(a)harpoon.si

[fakinx]

Pozdravljeni morjeplovci!

Malo bi si sposodil temo... če ni prav potem prosim admina, da izbriše ta post...

Imam eno vprašanje za vas.. če mi lahko daste nasvet...
Imam plovilo Cranchi Atlantique 40 fly z dvema motorjema VP d6 vsak ima alternator 110ah...
Štartna baterija je 220ah
In za porabnike imam 2x 180ah... vsi akumolatorji so za tovorna vozila...(niso gel...)
Sedaj pa vprašanje: se da kako povezat štartno baterijo z servisno in to tako da mi štartne ne more izpraznit in da se servisne hitreje napolnijo? (Dioda,battery combiner...) skratka, da tok teče samo v eno smer
Ker ko sem na dopustovanju in se na dan premikam manj kot 1h se na servisnih baterijah tretji dan občuti da so švoh... in potem moram levi motor laufat kar nekaj časa da se napolnijo...
Levi motor polni samo servisne baterije
Desni zagonsko
Na plovilu pa nimam povezave ALL
Ko vklopim stikalo servisne ne morem motorja prizgati in obratno...

Vsak predlog dobrodošel.

Hvala in lep pozdrav!

Pozdravljen,
Glede na to, da se te nihče ni zares usmilil in ti namenil konkreten odgovor, bom poskusil odgovoriti jaz. Nisem elektro inženir, zato vzemi tole kot laični nasvet in nikakor kot recept za rešitev tvojih težav.

1. Servisne baterije
2x180Ah (svinec) je za normalno rabo lahko dovolj, zavedati pa se moraš, da v primeru novih baterij to pomeni zgolj cca 180Ah (50% skupne kapacitete) uporabne energije. Če to pretvoriš v bolj razumljive številke, to pomeni recimo 20h polnega delovanja (malo večjega) hladilnika ali pa kakšnih 36 ur osnovne navigacije (recimo vključen anchor alarm), z radarjem pol manj. Luči, v kolikor so v barki LED, niso takšen problem, se pa jahtaši radi bahate z osvetlitvijo morja okrog sebe, razsvetljevanja barke kot da je Novo leto in podobno. Vse to iz tako male kapacitete seveda ni (dolgo) možno in kar gre ven mora nazaj not. Motorne jahte (tvojega ranga) so (tovarniško) tudi konstruirane tako, se vsak večer privežejo v marini in se priključijo na omrežno napetost. Seveda ni nobenih ovir, da ne ostaneš na sidru, vendar si potem žrtev nizke kapacitete baterij, predvsem pa nezmožnosti (hitro) nadomestiti porabljeno energijo.

2. Življenjska doba
Glede na tvojo zgodbo sodim, da so tvoje baterije fuč. Lahko, da imajo v sebi še nekaj življenja, zagotovo pa niso več pri deklarirani kapaciteti, ker si jih po 3 dneh praznjenja zanesljivo poslal na napetost okrog 11V in to še ponavljal. To je povzročilo sulfatizacijo (značilno posledico "podhranjenosti" akumulatorja), kar se (na zunaj) kaže v belih (do belo zelenkastih) sledeh okrog negativnega pola akumulatorja. Tak akumulator je adijo in v izogib zelo neprijetnim in dragim posledicam (lahko požar ali pa še kaj hujšega) se ga je potrebno po hitrem postopku znebiti z barke. Smola je, da moraš zamenjati vse servisne baterije na enkrat in ne samo slabše. V skrajnem primeru lahko odstraniš slabo baterijo, vendar posledično živiš samo s preostalo kapaciteto do zamenjave celotne banke.

3. Kapaciteta
Zmotno prepričanje je, da če zgolj povečaš kapaciteto servisne banke, si na konju. Kot že rečeno, kar gre ven mora nazaj not. In to ekspresno. Dlje kot je akumulator (svinčeni) nižje kot povsem poln, hitreje se "stara" in posledično izgublja kapaciteto. Idealno je, da so baterije ves čas povsem (ali skoraj) polne in da z viri nadomeščaš porabo. Pomembno je tudi, da je kapaciteta polnjenja primerna za priljučene akumulatorje. Pri svinčenih je normalno kapaciteta polnjenja (odvisno od baterije) nekje v rangu 0,1-0,2C. To pomeni, da največji začetni tok polnjenja ne presega 10-20% nazivne kapacitete (v tvojem primeru 36-72A). Lahko imaš 200A alternator pa ti nič ne pomaga, ker baterije preprosto ne sprejmejo tega toka, vsaj ne za dolgo. Če si kdaj spremljal tok, ki teče v baterije si lahko opazil, da je začetni sicer relativno visok, nato pa hitro pade in se baterije polnijo le nekje s 0,05 - 0,1C. Obstaja kup različnih kemij (za svinčene baterije), ki obljubljajo čudeže. Tu ti lahko strokovno zatrdim naslednje: Trditev, da neka druga kemija v Pb akumulatorju zagotavlja npr. 50% izboljšano hitrost polnjenja (to še vedno pomeni zgolj razliko med 0,1C in 0,15C) je povsem marketinški nateg in nima z uporabnosto za tvoj primer popolnoma nobene zveze.

4. Alternative
Povečati vire in pri tem ne mislim na večji alternator. Povedal sem že, da lahko imaš v tvojem primeru 1000A alternator, pa ne bo nič pomagalo. Sončne celice, vetrnica, generator... Prvi dve rešitvi bolj za jadrnice, generator je nekako standard za motorna plovila, čeravno se za kakšno (zelo spodobno) celico zagotovo najde prostor tudi kje zgoraj na fly-u. Startna in servisna banka morata biti med sabo izolirani ves čas, ko poteka praznenje ene ali druge. Povezani sta lahko samo tedaj, ko poteka polnjenje ene ali druge (se pravi, ko je napetost na eni banki zadosti visoka). Shema NT je tukaj zelo uporabna, čeravno se zadeve lahko rešujejo na več načinov, tudi s prigraditvijo preverjenih rešitev (po njihovih shemah) kakega znanega proizvajalca el. opreme za navtiko (Mastervolt, Victron...). Sam uporabljam npr. Victronov battery combiner (na NT shemi) in še precej več, vendar to je moj primer. Za rešitev tvojega ti svetujem obisk strokovnjaka, ki dela s sistemi enosmerne napetosti, posebej "zdravilno" je tudi, če dela za navtiko.
Zelo zanimiva, čeravno tudi dražja, je zamenjava obstoječega sistema z LiFePO4 baterijami. Investicija je res dražja, se ti pa bodo baterije napolnile hitro kot telefon. Tu ni omejitve 0,1C, pač pa nekje v rangu 1C, torej kolikor je kapaciteta, s takim tokom lahko polniš. Pri tvojih 2 alternatorjih bi mel polne baterije (95%) v recimo 1,5 ure delovanja obeh motorjev, kar lahko pri svincu samo sanjaš. Pa še nič se ne bunijo, če so bolj na pol polne(ali prazne) skoraj ves čas, še posebej takrat, ko se dlje časa ne uporabljajo (izven sezone). Pri enaki nazivni kapaciteti, je uporabnih cca 80+% kapacitete (in ne zgolj 50%), tako da je lahko pri enakem "izživljanju" nad baterijami uživanje na sidru daljše...

Vsekakor priporočam najprej nekaj študija na to temo in nato obisk strokovnjaka.

[Nikola T.]

...Glede na to, da se te nihče ni zares usmilil in ti namenil konkreten odgovor, bom poskusil odgovoriti jaz. ..

Zelo natančen odgovor sem že podal tukaj...
Ker ni bilo dodatnih vprašanj je Volvo očitno vse razumel. Z veseljem odgovorim na posamezna vprašanja in pomagam z nasveti.

Za rešitve na ključ me lahko vsak kontaktira na ZS. Marsikomu pomagam brezplačno, vendar nekje je meja -fly bridge, 12m+, 2 motorja zagotovo.

[motorni]

Lepo napisano. Dodal bi le to, da je hitrost polnjenja določena bolj z regulatorjem alternatorja kot pa se kemijo akumulatorja. Primer:
Imam 2 leti star Oplov kombi, Renault mehanika. Ima start stop. Meril sem napetost akumulatorja in tok polnjenja. Napetost gre tudi do 15V, tok polnjenja pa je omejen na 50A (tega ni presegel nikoli). Torej, če želiš hitro polnjenje, rabiš pameten regulator alternatorja, takšen, ki bo meril tudi temperaturo akumulatorja in alternatorja, da se ta ne bo scvrl, pa tudi gostoto elektrolita je potrebno občasno pomeriti, preden se kakšna celica odpelje izven varnega režima. Ali pa uporabiš merilnik porabe kot je že omenjeni BMV712 in mu tisti dodatni vhod priključiš na povezavo tretje in četrte celice in ti bo ta pazil na simetrijo celic.
Pa seveda primeren trakcijski akumulator, gel so popolnoma neprimerni za hitro polnjenje.

[Nikola T.]

4. Alternative
... Zelo zanimiva, čeravno tudi dražja, je zamenjava obstoječega sistema z LiFePO4 baterijami. Investicija je res dražja, se ti pa bodo baterije napolnile hitro ...

LiFePo4 energetski sistemi še zdaleč niso tako enostavni, kot si vas večina to ZMOTNO predstavlja

VSE POLNILNE naprave (polnilec, solarni regulator in alternator) in VSI PORABNIKI (inverter, odklopnik porabnikov, vzdrževanje startnih akumulatorjev-klasičnih MED DELOVANJEM MOTORJA!) MORAJO BITI POVEZANI V SISTEM KJER BMS KONTROLIRA VSAKO OD NAŠTETIH NAPRAV !!!!!!!!
Vse energetske naprave morajo biti med seboj KOMPATIBILNE, da se baterije pravilno polni, da se jih ne prenapolni ter, da se jih ne izprazni pod mejo.
KO ENKRAT SAMKRAT PRESTOPIŠ MEJO v MIN ali MAX so baterije uničene!!!

Samo zamenjava recimo servisne baterije z LiFePo4 NI MOŽNA BREZ POSLEDIC o katerih vas prodajalci ne bodo poučili, kajti večina jih zadev niti ne pozna dovolj dobro.
KAJ SE LAHKO ZGODI? Ob motoriranju se prej ali slej akumulator napolni. Ko bi bili dovolj polni in če se polnenje NE PREKINE bi avtonomni BMS v takem akumulatorju odklopil klemo in VSE NA BARKI BI IZGUBILO NAPAJANJE!!! V določenih primerih bi v tem trenutku celo pregorel alternator.

Trenutno delam na projektiranju IN RAZVOJU LIFePo4 sistema za plovilo na 24V. Iz prve roke lahko povem, da niti Victron za 24V še nima na voljo vseh rešitev s katerimi bi lahko sestavil 24V sistem.

LiFePo4 sistem Victron 12V 600Ah skupne kapacitete stane po Victron ceniku 10.158€+DDV
Kolikor poznam navtično klientelo so največkrat celo odlični trakcijski akumulatorji za minimalno višjo ceno glede na klasiko NAJVEČKRAT PROBLEM tudi za zelo premožne, tako da si ne delam nekih utvar, da boste sedaj na veliko investirali v LIFePo4 tehnologijo.

[fakinx]

...ali pa enostavno(*) počiš za servisno banko LiFePO4 po ceni 5-10€/Ah (z vso ajnrišungo) in nimaš problemov ne s kapaciteto in ne z nadomeščanjem energije vsaj naslednjih 10-15 let (verjetno pa nikoli več na istem plovilu).
*Disclaimer: enostavno je zelo relativen pojem!

[fakinx]

@NT
Res je, LiFePO4 ni za vsakega, cene pa niso tako zelo visoke, kot si napisal. Dobro, so pri Victronu, se pa da s kombinacijo različnih rešitev zelo lepo (in ceneje) priti skozi.
Tudi sam sem v fazi razvoja (z mojimi kolegi - elekto inženirji) sistema za mojo barko. Predelava obsega celotno predelavo na LiFePO4 z zavestno uporabo startnega aku (ostane Pb) za varovanje alternatorja in kot neke vrste jalovo breme. Vedno lahko startam motor iz servisne banke, v skrajnem primeru iz akuja BT, tako da ni panike.
Imamo bi rekel precej zanimivo rešitev, seveda prilagojeno na opremo, ki jo imam sedaj že na barki. Poleg samih celic, BMS (izbral sem REC), nekaj relejev in DC-DC polnilca, ni nekih dražjih elementov sistema....
*edit: govorim seveda za moj primer, kjer je večino opreme že itak Victron

[Nikola T.]

...ali pa enostavno(*) počiš za servisno banko LiFePO4 po ceni 5-10€/Ah (z vso ajnrišungo) in nimaš problemov ne s kapaciteto in ne z nadomeščanjem energije vsaj naslednjih 10-15 let (verjetno pa nikoli več na istem plovilu).
*Disclaimer: enostavno je zelo relativen pojem!

Cena 1Ah ene celice baterij katere sem nabavil je cca1,5€+DDV pa bo za 400Ah na 24V z vso opremo stala samo oprema cca 10.500€+DDV. Seveda gre za kvalitetno opremo in renomirane dobavitelje celic.

[fakinx]

Ja, lahko je tudi toliko, če na barki ni še ničesar, kar sliši na ime “smart” oz. ni možno programirati (nastaviti parametrov). To je primer recimo pri originalni opremi starejših bark, če pa si si recimo v zadnjih 5 letih umislil spodoben polnilec in/ali inverter in pa spodoben MPPT za PV (seveda v povezavi s spodobnim monitorjem), imaš že primerno osnovo za nadgradnjo.
Fora Li tehnologije je, da moraš odklopiti v primeru HV in LV ter v še nekaterih primerih povezanih s temperaturo in stanjem posameznih celic. Pa seveda ustrezno prilagoditi napetosti (float odpade). Vse ostalo odpade na ohranjanje zdravja obstoječe opreme in da zagotoviš, da je vedno altivna baterija v sistemu. Logika je precej enosmerna, ko razčistiš meglo.
Lahko pa seveda zamenjaš vse (vključno z regulatorjem alternatorja), pa si hitro na 10k+
Celice (Winston, Sinopoly, CALB...) so 1-1,5€/Ah - rabiš najmanj 4 za 12v (plus TAX), vse ostalo je obvezna oprema, da ne ponoviš stroška za celice še enkrat
(po moje je pa min. uporabna kapaciteta vsaj 300Ah, zato sem zgoraj navedel 5-10€/Ah)