Bättre ström ombord

Min erfarenhet under flera års seglande är att de flesta båtägare har problem med strömförsörjningen på sin båt. Detta gäller speciellt om man har installerat en kylkompressor för kylboxen som drivs av båtens förbrukningsbatterier.
Idag finns utrustning som gör det möjligt att få korta laddningstider och kontrollera batteriernas status för att få lång livslängd på båtens batterier. Nedan ges några råd hur Du skall få bättre ström ombord och vänder sig i första hand till dem som har ett något större strömbehov eller ligger ute i favoritviken under flera dagar utan tillgång till landström.

Strömbehov

Den första uppgiften blir att bestämma vilket strömbehov man har på sin båt. Den kan variera kraftigt från 40 till 300 Amperetimmar per dag för ett 12 V system. Därefter måste man bestämma hur ofta man vill ladda sina batterier, var-, varannan- eller var tredje dag.
För att få 100 % fulladdade batterier krävs långa laddningstider. I praktiken när Du är ute och seglar blir batterier endast laddade till ca 90 % av batteriets kapacitet.
Batteriets livslängd är starkt kopplad till hur djupt batterierna urladdas och bör därför ej urladdas till mer än 50 %. Vilket gör att man kommer att använda endast ca 40 % av batteriernas kapacitet, skillnaden mellan 90% och 50%.

Detta betyder att från ett batteri på 100 amperetimmar kan man endast använda ca 40 amperetimmar.

Ett typiskt exempel på en ca 40 fots båt med elkyl

  • har ett dagligt strömbehov av ca 150 Amp/h. (12 Volt)
  • antal dagar mellan laddning 2 dagar
  • förbrukningsbatteriets storlek 150×2÷0,4=750 amperetimmar (5 st 150 amp. batt.)

Det vanligaste är att det är båtens fysiska förhållande som begränsar hur många batterier som kan installeras, brist på utrymme. På stora båtar finns tillräckliga utrymmen för att installera de batterier som krävs.

Batterier

Vilken typ av batterier som användes har stor betydelse för att få korta laddningstider. Man bör välja batterier med lågt inre motstånd och som kan acceptera hög laddningsström under lång tid. När det gäller batterier får man vad man betalar för. Billiga batterier får man hantera med stor försiktighet och de tål ej de påfrestningar som de utsätts för på en båt. Vidare bör batteriet tåla många urladdningar – laddningscyklar.

Batterikapacitet

Hur mycket energi (ström) ett batteri kan lagra anges i amperetimmar (Ah). Ofta tänker man sig ett batteri som en bensintank att har jag halv tank har jag 50% av kapaciteten kvar. Men det stämmer ej för batterier. Ju fortare jag laddar ur ett batteri ju mindre energi(ström) får jag ut ur batteriet. Ett 100 Ah batteri skall ge 5 Amp under 20 timmar (5*20=100). Man skulle tro att samma batteri kan ge 50 Amp under 2 timmar men så är ej fallet. Snarare kan det ge endast 50 amp under 1 timma. Detta beror dock på hur batteriet är konstruerat. Ett startbatteri klarar av högre belastning bättre än förbrukarbatterier.

När är det dags att ladda

Du får mest ut av dina batterier om du ej laddar ur mer än ca 50%.
Hur vet jag när det är dags att ladda?
Man kan mäta syravikten eller med en bra digital voltmeter mäta spänningen på batteriet. Men för att det skall ge ett korrekt resultat måste batteriet ha stått i vila under 15-24 timmar. Man kan ej använda batteriet under denna tid och när vi är ute och seglar är ju detta ej möjligt. Genom att installera en amperetimmaräknare (batteritankmätare) som anger hur mycket ström som man har laddat ur får man en bra indikation på när det är dags att ladda.

Batterityper

Våta batterier

Den vanligaste batteritypen där man fyller på destillerat vatten då och då. Även om moderna batterier har stora fördelar har denna välkända teknik fördelar som gör att de väl fyller sin plats även på den bästa båt.

Fördelar
  • billiga
  • accepterar hög laddspänning
  • goda djupcyklingsegenskaper
Nackdelar
  • behöver underhållas
  • måste fylla på batterivatten
  • kräver ventelation
  • hög självurladdning
  • djupcyklade är trögladdade

Gel batterie

Saltsyran hålles i ett gel och denna teknik får idag sägas vara välprövad. Sonnenschein är ett välkänt märke av denna batterityp.

Fördelar
  • Inget underhåll förutom rengörning
  • Slutna celler inga gaser eller spill
  • Låg självurladdning
  • Tål många cykler
  • Lättladdade
Nackdelar
  • Dyra i inköp
  • Känsliga för överladdning
  • Tål ej stora laddströmmar vilket ger längre laddtider

AGM batterier

Var ursprungligen utvecklade för militära flygplan av Concord i USA. Saltsyra absorberas i en glasfibermatta som omsluter blyplattorna.
Fördelar och nackdelar se Gel batterier med ett undantag tål stora lad och urladdningströmmar. AGM batterier har ett mycket lågt inre motstånd vilket gör att de är lättladdade och kan ge höga strömstyrker med ett mindre spänningsfall än andra batterier på marknaden.
Dessa batterier tål hög laddström vilket ger kort landningstid.
Behöver ej laddas under vinterförvaringen.

Vanliga startbatterier

Dessa duger om vill ha en billig lösning , de är lätta att ladda och billiga men tål ej att urladdas för djupt. Får kort livslängd om de användes mycket.

Marinbatterier – typ Tudor Marin-Fritid

Är tröga att ladda då de har färre och tjockare blyplattor. Dessa kan cyklas fler gånger och tål djupurladdning bättre än startbatterier. Ger långa laddtider.

Slutna gelébatterier – typ Sonnenschein Dryfit A500

Accepterar högre laddningsström vilket förkortar laddningstiden. Man behöver ej fylla på vatten och kan urladdas djupare och klara längre tid i urladdat tillstånd än vanliga batterier. Har även låg självurladdning vilket gör att man kan lämna dem utan tillsyn under längre tid. Priset är den största negativa faktorn. Är känslig för överladdning.

Lifeline batterier

Dessa nya batterier är mycket bra för de krav vi har som långseglar. Min uppfattning är att de är de bästa man kan köpa idag till en rimlig kostnad. Se separat beskrivning.

Optima Gul

Ett nytt batteri finns nu på marknaden OPTIMA-GUL alt BLÅ en batterityp som accepterar mycket höga laddningsströmmar vilket förkortar laddningstiden till ca 30 min om man har en generator som kan leverera den ström som batterierna accepterar. Tveksamt om de tål djupurladdningar bra och de finns endast i 55 Amp utförande. Är ett utmärkt startbatteri.

Att komma ihåg om batterier

  1. Ladda aldrig ur till mer än 50%.
  2. Ladda upp batteriet så snart som möjligt.
  3. Ladda inte med högre spänning och ström än tillåtet.
  4. Blanda ej olika typer av batterier.
  5. Blanda ej samma typ av batteri men olika ålder.
  6. Gör en uppfräschningsladdning 2-3 ggr per år. (se leverantörens instr.)
  7. De skall stå så svalt som möjligt, ej i motorrummet.
  8. Håll batteripolerna rena och infettade.
  9. Vid vinterförvaring lagra dem fulladdade och i ett ouppvärmt utrymme. De kan stå kvar i båten. Våta batterier (Tudor Marin och liknande) bör laddas minst en gång under vinterförvaringen. Koppla ifrån plus och minuspolerna så de ej kan laddas ur.

Regulatorn

Detta är den viktigaste delen för att ladda batterierna så effektivt och skonsamt som möjligt. Den regulator som finns monterade på generatorn från motorleverantören är ej avsedd för att ladda batterierna på ett optimalt sätt. Byt denna regulator till en trestegsregulator med tempsensor. Börja med att mäta upp spänningen över batteriernas poler när Du vet att batterierna laddas. Då skall spänningen vara 14,2 till 14,6 Volt beroende på batterityp. Den lägre spänningen för gelébatterier och den högre för vanliga våta batterier. Är den inte det bör man investera i en riktig regulator avsedd att ladda Dina batterier så snabbt och skonsamt som möjligt. Det finns ett fåtal bra regulatorer på den svenska marknaden.

Regulatorns minikrav:

  1. Hålla rätt laddningsspänningen under laddningsförloppet
  2. Spänningen skall mätas över batteripolerna.
  3. När batterierna är fulladdade skall laddningsspänningen minska med 0,7 – 1,0 Volt (gäller 12 volts system 1,4 till 2,0 volt för 24 volts system).

Övriga krav

  1. Om Du seglar i varmare klimat eller sent på hösten bör laddningsspänningen justeras beroende på batteriernas temperatur s.k. temperaturkompensering. Detta är viktigt för att minimera laddningstiden och ladda så skonsamt som möjligt.
  2. Laddningsspänningen skall kunna justeras beroende på batterityp.
  3. Regulatorn bör kunna kopplas till en amperetimme räknare för att veta när batterierna är fulladdade.
  4. Regulatorn bör kunna regleras manuellt.(Endast för den specialintresserade).
  5. Regulatorn aktiverar ej generatorn förrän efter ca 1 min så dieselmotorn har byggt upp oljetrycket och blivit lite varm.

Laddning

Laddningsspänningen för vanliga blyackumulatorer skall vara 14, 6 Volt vid 20° C. För att få rätt laddningsspänning vid olika batteritemperaturer bör regulatorn vara temperatur kompenserad. Vid en batteritemperatur av 0° C skall spänningen vara 15,0 Volt och vid 40° C endast 13,9 Volt.
Det finns ingen regulator på marknaden idag som kan avgöra när batterierna är fulladdade, detta kan man lösa på följande sätt.

  1. Batterierna är fulladdade när laddningsströmmen har minskat till 2-5 % av batteribankens storlek. Den lägre procentsiffran för nya batterier och den högre för äldre.
    Exempel: om batteribanken består av 4 st våta batterier á 75 Amph dvs 300 amperetimmar är batteriet fulladdat när laddningsströmmen till batterierna har minskat till 6 – 15 Amp vid en laddspänningen om 14,4 V. Detta ser man på den amperemätare som man naturligtvis har installerat framför förbrukningsbatterierna.
  2. Ett annat sätt är att installera en amperetimme räknare som beräknar hur många ampere-timmar som man har tagit ur batterierna. När räknaren kommer ner till noll igen bör batterierna vara fulladdade.

De flesta regulatorer har en tidstyrd laddningscykel som startar när dieselmotorn har startats. Detta kan aldrig bli rätt då regulatorn ej vet urladdningsgraden på batterierna. Andra mäter batterispänningen och det är endast korrekt om batterierna har stått i ‘vila’ i 12-20 timmar.

När batterierna är fulladdade skall laddningsspänningen gå ner med 0,7-1,0 V. Detta för att batterierna ej skall bli överladdade. Detta sköter men bäst med en manuell switch eller har en regulator som styrs av en amper-timme räknare.
Laddningsspänningen är temperaturberoende så för att alltid få rätt laddningsspänning skall regulatorn känna av temperaturen på batteripolen (+) och justera spänningen därefter.

Generatorn

Vanliga generatorer som levereras som standardutrustning till de flesta marinmotorer som Volvo Penta och Yanmar har varit det vanligaste sättet att generera elektricitet i våra fritidsbåtar och kommer förmodligen att förbli så under flera år framöver. Dessa generatorer är massproducerade för bilmarknaden och nästan identiska med de generatorer som finns i våra båtar. Att de kallas ”Marina” generatorer betyder endast att de är klassade – godkända att inte gnistantända propan eller bensin ångor i en luftblandning.
Alla standard ”Marina” generatorer kommer med en inbyggd spänningsregulator för att förhindra att batterierna överladdats.
Huvuduppgiften för en dieselmotor är att driva din båt. Att utnyttja den reservkraft som finns under motorgång att även ladda båtens batterier är effektivt och ger dieselmotorn en andra uppgift.
Däremot att enbart köra motorn för att driva en standard generator för att ladda batterier är ej effektivt och kan på sikt leda till problem. Att använda en 20 till 50 kW dieselmotor för att driva en generator på ca 50 amp 12 volt behövs endas en effekt av ca 1 kW.

”High-output” Marina generatorer.

High-output maringeneratorer är inga enkla vanliga bilgeneratorer som har ”mariniserats” utan det är specialkonstruerade generatorer med hög precision och små toleranser där materialval har gjorts med hänsyn till den marina miljö som de kommer att arbeta under.

Tekniska skillnader

  1. Den makaniska toleransen är bättre.
  2. Luftspalten mellan rotor och stator är mindre.
  3. Kopparlindningen inne i generatorn är av grövre dimension.
  4. Likriktardioden är kraftigare, mer tillförlitlig och sitter på en stor kylplatta.
  5. Fläkt och luftflöde genom generatorn har förbättrats för bättre kylning.
  6. Högre kvalitet på materialvalet för att minska korrosion.
Fördelar
  1. Den viktigaste fördelen är att de laddar bättre vid låga varvtal.
  2. Bättre verkningsgrad.
  3. Inte lika känslig för värme. Ger mer amp vid hög värme än standard generator.
  4. Den större precisionen och bättre materialvalet ger längre livslängd.
  5. Har ingen egen inbyggd regulator.

Övrigt

En generator är en stor investering som kommer att ladda dina batterier under många år. Den kan dock förstöras på ett ögonblick om strömkabeln till batterierna går av under laddning eller att man bryter laddningskretsen genom att stänga huvudströmbrytaren. Genom att koppla en ”snubber” diod över generatorns poler elimineras detta.

Förkorta laddningstiden

Det är endast tre saker att tänka på om Du vill ha så kort laddningstid på Dina förbrukningsbatterier som möjligt utan att batterierna tar någon skada.

  1. Skaffa ett batteri som tar emot stor laddström (lågt inre motstånd) ex. Lifeline
  2. Generator som kan leverera den strömstyrka som batteribanken kräver.
  3. Regulator som mäter spänningen över polerna och kan justeras så att laddningsspänningen är optimal. Sker laddning vid en temperatur lägre än +10° eller högre än +30° C skall regulatorn vara temperaturkompenserad.

Några vanliga fel som kan orsaka – dålig ström ombord.

  • Det tar för lång tid att få fulladdade batterier. Vilket medför att batterierna blir dåligt laddade och skadas. Batterierna får lägre kapacitet och urladdas mer och mer tills de förstörs.
  • Batterierna blir aldrig fulladdade därför att man ej mäter spänningen över batteripolerna. Vilket ger för låg laddningsspänning.
  • Du har en inbyggd standard regulator som ej laddar med rätt laddningsspänning.
  • Du har en vanlig generator som ger för dålig strömstyrka. När generatorn är varm ger den en betydligt lägre strömstyrka. En 55 Amp generator ger sällan mer än ca 30 Amp när den blivit varm.
  • För att generatorn skall ge bra strömstyrka tvingas Du att köra dieselmotorn på högt varvtal. Du gör ej detta och får då för låg strömstyrka och lång laddtid. En tid som Du ej har och batterierna blir aldrig fulladdade.
  • Du har ej en amperetimmaräknare så Du vet ej hur dåligt laddade dina batterier är.
  • Det går ej att avläsa batteristatus genom att mäta batterispänningen när du är ute och seglar. Detta kan endast göras om batterierna varit frånkopplade i minst 24 timmar. Du vet ej hur dåligt laddade dina batterier är.
  • Stora spänningsfall i ledningar och kontakter medför effektförlust och långsam laddning.

Lycka till med bättre ström ombord. Har Du några frågor hjälper jag gärna till så gott jag kan utan kostnad.
Vänliga seglarhälsningar
Ralf Jersby

Sammanfattning

  1. Skaffa Dig en så stor batteribank som möjligt.
  2. Investera i en generator med 25-40 % kapacitet av batteribankens storlek.
  3. Köp en modern regulator.(Next Step eller Balmars MAX-CHARGE)
  4. Köp en amperetimmaräknare så Du kan avläsa batteristatus gärna med alarm som talar om när det är dags att ladda.
  5. Installera en amperemätare så Du ser laddningsströmmen till batterierna.
  6. Ladda aldrig ur mer än 50 %.
  7. Ladda upp batteriet snarast.
  8. Batterierna skall stå svalt ej i motorrummet.

Ur loggen:

Varför Likström Ombord

Med en långt driven likströmsanläggning får du ett lättare, billigare och mindre underhållskrävande system ombord.

// Läs mer »


Bättre ström ombord

De flesta båtägare har problem med strömförsörjningen på sin båt.

// Läs mer »


 
 
Produced by Silvia Media