Hallo zusammen .. ich bin neu hier. Mein im Betreff beschriebenes Problem ist etwas komplexer ... ich versuche es zu konkretisieren. 1. Beschreibung Ich habe einen neuen (Diesel)Motor in meinem Segelboot eingebaut. Starter und Elektronik des Motors laufen mit 12 V, dafür ist ein 12 V Akku(Batterie) eingebaut. Die 12 V LiMa liefert max. 120 A (natürlich drehzahlabhängig). Meine Service Batterie(Bank) hat 24 V und ich möchte sie bei laufendem Motor mit aufladen. Eine zweite LiMa mit 24 V ist nur mit hohem mechanischen Auwand anzubauen. Es gibt Akku Ladegeräte mit 12 V Eingang und 24 V Ausgang, die 20 .. 40 A am Eingang vertragen, entsprechend 10 .. 20 A am Ausgang, die auch noch recht teuer sind. 2. Meine (Ziel)Vorstellung Ich möchte die verfügbare Leistung der 12 V Lima optimal nutzen, d.h. ich stelle mir eine Spannungs-geführte Regelung für die Ladung der 24 V Batterie vor. An Bord habe ich einen Sinus-Converter 12 V= auf 220 V~ mit 1200W Ausgangsleistung und ein 24 V Ladegerät 220 V~ auf 24 V= mit max. 100 A Ausgang, das über einen Poti (10K) in der Leistung heruntergeregelt werden kann. Zur Zeit regele ich das Ladegerät händisch so, dass die 12 V Akku Spannung nicht unter 12.8 .. 13 V fällt. Diese Regelung möchte ich gern einer Elektronik überlassen... Ich bin kein (gelernter) Elektroniker, kann aber löten und Schaltungen nachbauen... Ich wäre dankbar für Vorschläge.... Abendliche Grüße, Günter
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Verschoben durch Moderator
Frage 1: Sind beide Akkus, die 12V und die 24V die gleiche Technologie? Zum Beispiel, beides AGM-Bleiakkus? In einem solchen Fall wäre es möglich einen (oder mehrere parallel) einstellbaren StepUp bzw Boost von 12V auf 24V zu verwenden. Die Eingangsspannungsabhägigkeit wird erreicht, indem Du den Spannungteiler am FB-Anschluss des DCDC-Wandlers etwas manipulierst. Aber auf einem Boot mit hoher Feuchtigkeit ist das Mist so etwas in ein Gerät hineinzuflicken.
"24V Batterie" ist keine ausreichende Beschreibung. Günter S. schrieb: > ich stelle mir eine Spannungs-geführte Regelung für die Ladung der 24 V > Batterie vor. Die Batterie könnte sich den Ladevorgang ganz anders vorstellen.
Günter S. schrieb: > ein 24 V Ladegerät 220 V~ auf 24 V= mit max. 100 A > Ausgang, das über einen Poti (10K) in der Leistung heruntergeregelt > werden kann. > Zur Zeit regele ich das Ladegerät händisch so, dass die 12 V Akku > Spannung nicht unter 12.8 .. 13 V fällt. Warum benutzt du kein im Handel erhältliches 'normales' 24V Ladegerät? Da stellst du einmal die Technologie der Batterie ein und der Rest wird vom Lader erledigt. Hängst du am Landstrom, kann das Ladegerät direkt von den 230V~ angetrieben werden, auf See dann über den WR.
2 mal wandeln ist doof. Da geht zu viel flöten. Wenn die 24V aus den gleichen Batterien zusammengebaut sind wie die 12V: unteren Akku mit laden, ausreichenden Schaltregler für den oberen Akku so modifizieren, daß die Ausgangsspannung gleich 2 x Eingangsspannung ist.
Helge schrieb: > unteren Akku mit > laden, ausreichenden Schaltregler für den oberen Akku so modifizieren, > daß die Ausgangsspannung gleich 2 x Eingangsspannung ist. Wie willst du das Problem lösen, das z.B. die Starterbatterie voll ist und die Hotelbatterie leer? Wie möchtest du die Bleibatterie schonend und effizient laden ohne Controller? Möchtest du Günter die Schaltung bauen? Das wird alles viel komplizierter als die zweifache Wandlung mit bereits vorhandener und leicht zusätzlich beschaffbarer Hardware.
Günter S. schrieb: > Ich habe einen neuen (Diesel)Motor in meinem Segelboot eingebaut. > Starter und Elektronik des Motors laufen mit 12 V, dafür ist ein 12 V > Akku(Batterie) eingebaut. Normalerweise sollte die Starterbatterie doch eher wenig belastet sein. -> 24V LiMa für den Service und Step-Down Lader für den Starter
Wie so oft auf Booten/Yachten wird das über die Jahre 'organisch gewachsen' sein. Ich vermute, das die vorherige Maschine eben eine 24V Ausführung war und es deswegen logisch war, auch die Hotelbatterie und den Rest der Bordelektrik auf 24V auszulegen. Ein Ersatz der Maschine durch eine andere mit 24V wäre sicher das beste gewesen - aber wie das Leben so spielt, gabs die mit 12V vermutlich gerade günstig :-P
Hallo Peter, Matthias und Helge, ich bin 'baff' über so viel Resonanz innerhalb 8h... Ich muß also konkretisieren: Die 24V Batterie Bank besteht aus 4 x 2 AGM mit je 100AH, jeweils mit Ballancer. Die 12V Batterie ist eine 'normale' (Naß)Starterbatterie, die auch als 'Spannungskonstanter' für die empfindliche Diesel-Elektrik dient. Ergo: Die Laderegelung für die 12V Batterie übernimmt die LiMa. Die Laderegelung der 24V Batterie Bank muß natürlich 'intelligent' sein. Meine 'Ideen' sind folgende: 1. Beginn der 'Stromentnahme' aus 12V z.B. bei 13.5V, Ende bei 12.5V (einstellbar). Z.B. mit Fensterdiskriminator (?). 2. Eine Regelung der Leistungsaufnahme des 24V Laders, sodaß die verfügbare ( = drehzahlabhängige) Leistung der 12V LiMa optimal genutzt wird. Und hier hört meine 'elektronische' Phantasie auf.... braucht es hier einen digitalen Regelungsprozess oder 'reicht' ein guter (analoger) Regler? Danke für euer Interesse! Morgendliche Grüße aus Freiburg, Günter
Ergänzung für Matthias: Du hast total Recht: die bisherige Maschine hatte 2 LiMas. Die neue ist total elektronisch gesteuert, keine Chance für 2. LiMa. Die Auswahl an Maschinen unter 100PS ist sehr gering, alle mit 12V. Und das 'günstig' im Wassersport gibts gar nicht....
Günter S. schrieb: > Diese Regelung möchte ich gern einer Elektronik überlassen... Parallel zum Poti wuerde ich einen Optokoppler legen, der vom OP als Komparator angesteuert wird. Wenn der Akku unter die z.B. 12,8V faellt, schaltet dieser ab und bei 13,5 wieder zu. Mit etwas mehr Aufwand ginge noch FuzzyRegler ähnlicher weicher Übergang zu realisieren.
Günter S. schrieb: >Es gibt Akku Ladegeräte mit 12 V Eingang > und 24 V Ausgang, die 20 .. 40 A am Eingang vertragen, entsprechend 10 > .. 20 A am Ausgang, die auch noch recht teuer sind. Na dann, nimm es, aber besser eins was 120A wegschafft und 60A auf 24V Seite liefert. Günter S. schrieb: > Meine (Ziel)Vorstellung > Ich möchte die verfügbare Leistung der 12 V Lima optimal nutzen Gut. > An Bord habe ich einen Sinus-Converter 12 V= auf 220 V~ mit 1200W > Ausgangsleistung und ein 24 V Ladegerät 220 V~ auf 24 V= mit max. 100 A Das ist jedenfalls nicht optimal, rs ist sogar katastrophal uneffektiv, vergiss es also wieder. Eine Starterbatterie sollte immer voll sein. Ein Anlassvorgang entlädt die auch kaum, die ist ruck-zuck wieder voll geladen (es sei denn, sie stand lange rum, dann sollte sie bevorzugt geladen werden). Die 24V Akkubank wird erst geladen, wenn der Starterakku (nahezu) voll ist, erkennbar an einer Spannung über 13.8V. Aber um die 120A der Lichtmaschine in die Zweitbatterie zu laden, tut es offensichtlich jein 20-40A Ladebooster, sondern ruhig ein 120A Ladebooster, der dann auch bis 60A in die 24V Akkus stopfen kann. Das dauert dann immer noch 8 Stunden laufender Motor, eher zu viel. Letztlich hilft bei 400Ah nur eine deutlich leistungsstärkere Lichtmaschine. Bei der wäre es theoretisch egal ob 12 oder 24V, 5kW bis 10kW gibt es aber eher mit 24V. Oder du bastelt Solarzellen auf's Boot. Denn 400Ah (von 24 auf 12 umgerechnet sogar 800Ah, dazu die Starterbatterie) sind deutlich zu viel für eine 120A Lichtmaschine, selbst bei einem Motorboot, erst recht bei einem Segelboot bei dem der Motor ja nur selten und dann nur kurz (Hafeneinfahrt ...) läuft. Die jetzige Lösung ist aus Geiz massiv unterdimensioniert.
Günter S. schrieb: > 1. Beginn der 'Stromentnahme' aus 12V z.B. bei 13.5V, Ende bei 12.5V > (einstellbar). Z.B. mit Fensterdiskriminator (?). Diesen Teil kannst du einem normalen Trennrelais überlassen, wie es z.B. in Wohnmobilen usw. zum Einsatz kommt. Das schliesst einen Kontakt, wenn die Starterbatterie geladen wird und öffnet, wenn die LiMa nicht mehr lädt. Günter S. schrieb: > 2. Eine Regelung der Leistungsaufnahme des 24V Laders, sodaß die > verfügbare > ( = drehzahlabhängige) Leistung der 12V LiMa optimal genutzt wird. Das hingegen ist nicht sinnvoll, denn du solltest die Batterie nach ihrer Ladevorschrift laden und nicht gerade so, wie es die Maschine vorgibt. Deswegen mein Vorschlag, einen handelsüblichen 24V Lader an den WR anzuschliessen. Wenn du den WR mit dem Trennrelais ansteuerst, läuft er, solange die Lima läuft und wird abgeschaltet, wenn die LiMa stoppt. Das ist zwar immer noch von hinten durch die Brust ins Auge, aber der 24V Lader hat wenigstens eine Chance, den Status der Batterie zu checken und danach seine Ladekurve zu wählen.
Günter S. schrieb: > > 1. Beschreibung > Ich habe einen neuen (Diesel)Motor in meinem Segelboot eingebaut. > Starter und Elektronik des Motors laufen mit 12 V, dafür ist ein 12 V > Akku(Batterie) eingebaut. Die 12 V LiMa liefert max. 120 A (natürlich > drehzahlabhängig). > Meine Service Batterie(Bank) hat 24 V und ich möchte sie bei laufendem > Motor mit aufladen. Eine zweite LiMa mit 24 V ist nur mit hohem > mechanischen Auwand anzubauen. Es gibt Akku Ladegeräte mit 12 V Eingang > und 24 V Ausgang, die 20 .. 40 A am Eingang vertragen, entsprechend 10 > .. 20 A am Ausgang, die auch noch recht teuer sind. Dafür funktionieren diese Fertiglösungen zuverlässig. Und für 230€wirst Du es nicht selber entwickeln bzw. günstiger kriegen: https://www.dometic.com/de-de/outdoor/energie-and-steuerung/energie-und-beleuchtung/ladegerate/dometic-perfectpower-dcc-1224-10-152907 Kauf das! > > 2. Meine (Ziel)Vorstellung > Ich möchte die verfügbare Leistung der 12 V Lima optimal nutzen, d.h. > ich stelle mir eine Spannungs-geführte Regelung für die Ladung der 24 V > Batterie vor. Wozu dieser sinnfreie Mehraufwand? Der Regler im 12V Kreis sorgt für passende LAdung, wenn die 12V Batteie voll ist dann kommt da nix mehr an "bestmöglich". Der Ladewandler nimmt soviel er benötigt um die 24V zu laden -- wenn diese voll ist dann kommt da nix mehr sinnvolles. Du kannst lediglich ein AMPEREMETER einbauen -- wenn das die genügend niedrigen Werte anzeigt, stellst du den Diesel ab. was Du übrigens sowieso tun solltest, wenn Du Freude am Segeln haben willst .-)
Hallo Matthias, > Das hingegen ist nicht sinnvoll, denn du solltest die Batterie nach > ihrer Ladevorschrift laden... Hab mich vielleicht missverständlich ausgedrückt: Mit den 220V~ gehe ich auf das vorhandene bordseitige Ladegerät, das dann Batterie-typisch lädt. Wenn ich dieses aber nicht in seiner Leistungsaufnahme 'zügele', fängt es sofort mit 100 A (entspr. 2.5 kW) an zu laden und damit bricht der WR sofort zusammen... das ist also keine Lösung. Ich denke, ich benötige einen Regelalgorythmus, der - ab einer (12V Batterie)Spannung von z.B. 13.5V den Wechselrichter (WR) und 24V Ladegerät (LG) einschaltet und das LG auf 0 Leistung runterregelt. - dann die Leistung des LG so lange hoch regelt, bis die Spannung einen unteren Schwellwert von sagen wir 13.0V erreicht und bei Unterschreitung natürlich auch wieder herunterregelt, z.B. wieder auf 0 Leistung zurück, wenn der Motor wieder ausgestellt wird. - und für den Komfort nach 'längerer' Zeit bei 0 Leistung den WR und LG abschaltet. Das ist im Prinzip das, was ich jetzt per Hand mache... mit Motorklappe auf, krabbel und fummel, Klappe zu.
Günter S. schrieb: > Hab mich vielleicht missverständlich ausgedrückt: Nach dem das nun geklärt ist, nun zur Frage 2: Typ und Modell des Ladegerätes? Warum diese Frage: Vielleicht kennt jemand das Teil oder kennt/findet den Schaltplan oder Platinenfoto. Aus diesem kann entnommen werden, ob vielleicht durch einen ganz einfachen Eingriff der Ladestrom (umschaltbar) begrenzt werden kann.
Hallo Dieter, Das LG ist ein Victron Skylla TG 100 / 24. Es hat eine offizielle Schnittstelle für ein Poti 10k zur Leistungsbegrenzung, leider habe ich vergessen, die Spannung an den Anschlüssen zu messen.
Angehängte Dateien:
Dafür gibt es was fertiges zum Einbauen: Mit der Skylla Control können Sie den Ladestrom ändern und den Systemstatus einsehen. Das Ändern des Ladestroms ist nützlich, wenn die Landstromsicherung begrenzt ist: Der vom Batterieladegerät aufgenommene Wechselstrom kann durch Begrenzung des maximalen Ausgangsstroms gesteuert werden, wodurch ein Durchbrennen der Landstromsicherung verhindert wird.
Günter S. schrieb: > Das LG ist ein Victron Skylla TG 100 / 24. Ah, das hätten wir mal früher wissen müssen. Das Panel, welches Dieter gepostet hat, ist bei dem Teil praktisch unverzichtbar. Man kann die Skylla intern bremsen, aber mit dem Panel ist das viel praktischer.
Hallo Dieter und Matthias, natürlich kenne ich das Teil, hab aber keine Lust 150 Euronen (kann mich irren) für ein 10k Poti auszugeben.... Also: mit dem Teil hab ich noch keine Automatik...
Günter S. schrieb: > Also: mit dem Teil hab ich noch keine Automatik... Aber die Option auf eine. Oder weisst du die Anschlussbelegung des Panels? Dann wird es vermutlich kein so grosses Problem sein, das Panel durch eine Halb/Vollautomatik zu ersetzen, wenn du Kenntnisse von Schaltungsentwurf hast.
Matthias S. schrieb: > ... wenn du Kenntnisse von Schaltungsentwurf hast Lieber Matthias, das ist ja gerade mein Problem, das habe ich nicht und deshalb wollte ich hier die Experten um Hilfe bitten. Wie ich eingangs schrieb, kann ich eine Schaltung 'nachlöten' und mit U und I im Kleinen wie im Großen kann ich auch leidlich umgehen ...
Günter S. schrieb: > deshalb wollte ich hier die Experten um Hilfe bitten. Das ist ja auch möglich, aber wir können so etwas auch nicht, wenn wir keine Daten haben. Du musst also an der Fernsteuerung des Skylla messen, wie das Poti funktioniert und welche Spannungen anliegen bzw. zum Skylla gehen. Günter S. schrieb: > Zur Zeit regele ich das Ladegerät händisch so, dass die 12 V Akku > Spannung nicht unter 12.8 .. 13 V fällt. Wo regelst du das? Bist du schon am Panelanschluss des Skylla oder ist das irgendwas internes?
Hallo Guenter S., > Günter S. schrieb: >> ich stelle mir eine Spannungs-geführte Regelung für die Ladung der 24 V >> Batterie vor. Der Satz ist unklar, denn es gibt in Deiner Bordelektrik zwei wichtige Spannung, die der Starterbatterie und die Deines 24V-Felds. Günter S. schrieb: > An Bord habe ich einen Sinus-Converter 12 V= auf 220 V~ mit 1200W > Ausgangsleistung und ein 24 V Ladegerät 220 V~ auf 24 V= mit max. 100 A Hersteller, Produktbezeichnung? Ich würde gerne wissen, ob das ein Festspannungsgerät ist oder wirklich ein Ladegerät.
Peter M. schrieb: > Hersteller, Produktbezeichnung? Günter S. schrieb: > Das LG ist ein Victron Skylla TG 100 / 24. -- Ohne Kommentar --
Danke, Dieter! Dieter schrieb: > Peter M. schrieb: >> Hersteller, Produktbezeichnung? > > Günter S. schrieb: >> Das LG ist ein Victron Skylla TG 100 / 24. > > -- Ohne Kommentar --
Eine gutes Teil der benötigten Infos steht im Manual :-P Die Klemmleiste rechts auf der Skylla Platine hat 2 Anschlüsse für Pot- und Pot+, zwischen denen das Fernpoti angeklemmt wird. Man kann also mal mit einem Poti austesten, in welchem Bereich man den Widerstand ändern muss, um den Ladestrom zu justieren. Als Anfang würde ich einfach mal ein 100k linear Poti anklemmen, denn wir wissen ja nicht, was Victron im Panel verwendet. Oder man steckt sich zum Ausprobieren gleich noch eines mit 10k ein, wenn das Boot nicht vor der Haustür liegt. Vorher Drähte anlöten, damit man sie anklemmen kann. Messgerät nicht vergessen, um Spannung auf dem Poti gegen Masse der Skylla messen zu können. Die passende GND Klemme ist direkt über den beiden Poti Anschlüssen.
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Lieber Matthias et al,
ich möchte gern höflich bleiben... aber ich denke, ich habe diese
Schritte schon hinter mir und auch hier kommuniziert:
- ich regele das LG (Skylla) über genau diese Schnittstelle mit einem
10k Poti, und das klappt für eine Lastregelung zwischen 0 .. 100%
- was ich (noch) nicht beibringen kann, ist die Spannung an den
Anschlüssen Pot+ und -, aber ich bin in gut 3 Wochen wieder am Schiff
und kanns dann messen.
Nun könnte man ja vorübergehend einfach mal annehmen, dass diese
Spannung zwischen 5 und 24 V liegen wird (jedenfalls mit einer
Wahrscheinlichkeit von 98%).
Früher hatte ich geschrieben
> stelle mir eine Spannungs-geführte Regelung ... des LG vor
Das ist vermutlich Quatsch, denn es wird ja der Strom geregelt ...
Nach meinem Verständnis habe ich 2 Probleme:
1. Entkoppelung der Regelkreise LG und Spannung am System LiMa 12V +
Batterie 12V
2. Regelkreis wie früher beschrieben:
- ab einer (12V Batterie)Spannung von z.B. 13.5V den Wechselrichter (WR)
und 24V Ladegerät (LG) einschaltet und das LG auf 0 Leistung
runterregelt.
- dann die Leistung des LG so lange hoch regelt, bis die Spannung einen
unteren Schwellwert von sagen wir 13.0V erreicht und bei Unterschreitung
natürlich auch wieder herunterregelt, z.B. wieder auf 0 Leistung zurück,
wenn der Motor wieder ausgestellt wird.
- und für den Komfort nach 'längerer' Zeit bei 0 Leistung den WR und LG
abschaltet.
Und hier noch einmal meine Frage: läßt sich das mit ein Paar OPs
zusammenlöten oder geht hier nur eine digitale Lösung mit Arduino & Co
..?
Das geht sicher alles analog, allerdings ist es komfortabler, einen uC zu nehmen: Programm ändern statt löten, nochn Schalter oder eine Anzeige dazu vielleicht o.ä. Sinnvoll sind ja mehrere Zeiten dabei. Nach dem Start sollte der 12V-Akku erstmal aufgeladen werden, währenddessen würde ich nicht unter 14V am Starterakku haben wollen. Dann kann der 24V-Kreis langsam aufregeln, bis z.B. 13,8V bei laufendem Motor oder 12,6V bei Motor aus. Ist dann irgendwann voll oder die Startbedingung für den 24V-Lader nicht mehr gegeben, zeitverzögert ausschalten bzw. wieder einschalten. Das braucht auch eine Hysterese. Sonst ergibt jedes einschalten eines größeren 12V-Verbrauchers (sogar das einschalten der 24V-Ladung) stop und start für die 24V-Ladung.
Günter S. schrieb: > Und hier noch einmal meine Frage: läßt sich das mit ein Paar OPs > zusammenlöten oder geht hier nur eine digitale Lösung mit Arduino & Co > ..? Beides ist möglich wenn mans kann. Angeblich ist ja für viele hier Arduino total simpel, in 5 Minuten erledigt. Habe allerdings noch nie erlebt, daß hier jemand den "ganz einfachen" Codeschnipsel mal schnell aufgeschrieben/gepostet hätte. Analoge primitivlösung aus der Steinzeit: An 12V: Z-Diode, Widerstand, LED --> Beleuchtet Fotowiderstand, dieser ersetzt das Poti. Geht nur wenn größerer (Poti-)widerstand zu niedrigerer Ausgangsspannung des LGs führt. 12V--> LED dunkel --> LDR hochohmig-->niedrige Ladespannung. 13,5V--> LED hell --> LDR niederohmig-->hohe Ladespannung.
Günter S. schrieb: > z.B. wieder auf 0 Leistung zurück, > wenn der Motor wieder ausgestellt wird. Das ist doch gerade die Frage. Wie steht dein Poti bei voller Leistung und welchen Wert stellst du ein für den Auszustand? Du hattest am Anfang nichts vom vorhandenen Ladegerät gepostet und hast nur was von einem 10k Poti erzählt. Aber die Zusammenhänge hast du nicht kommuniziert und wir hier am anderen Ende des Internet wissen absolut nichts über den Aufbau auf dem Schiff. dinos Lösung ist evtl. gar nicht dumm, es hängt eben davon ab, welche Werte man am Poti einstellen muss für welchen Zustand. So ein LDR kann sehr hochohmig werden, aber nicht so super niederohmig. Der grosse Vorteil dabei wäre die volle galvanische Trennung von Steuerung und Ladegerät.
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Bearbeitet durch User
Matthias, ja, sorry, das hätte ich noch ergänzen müssen: - bei 0 Ohm am Poti hat das LG auch 0 Leistung, entsprechend umgekehrt. Leider gerade umgekehrt, wie Dino es vorgeschlagen hat. Da ich mit dem 'Digitalen' eher vertraut bin, würd mich eine solche Lösung natürlich mehr reizen... hab aber noch nie Zeit gehabt für Arduino, Raspi & Co. Ich habs eher mit PC und Programmierung in PHP und HTML...
Dann lassen wir uns überraschen, ob am Poti 24V oder 5V anliegen. Vermute eher 5V, aber warten wir es ab.
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