veneen sähköt ja akusto - suomenvaltameripurjehtijat.fi · 15.02.10 kalevi leppä veneen sähköt...

15.02.10 Kalevi Leppä

Veneen sähköt ja akusto

● Akkujen valinta● Lataus ja -laitteet● Kaapelointi ja kytkentä● Yleisimmät viat sähköjär-

jestelmissä


AkkuAkku on laite, joka ladattaessa muuttaa sähköenergiankemialliseksi energiaksi ja purettaessa takaisin sähköenergiaksi. Täyteen ladatun lyijyakun hapon ominaispaino on 1,28 ja lepojännite 12,72 V. Kun ominaispaino on 1,20 akku on puoliksi ladattu, tällöin lepojännite on 12,24 V ero on vain 0,5 v. Tämä vaatii tarkkaa V-mittaria, jotta näin pienet jännite-erot näkyisivät.Akun varaustilan määrittely lepojännitettä hyväksikäyttäen on luotettava vain, kun akku on hyväkuntoinen.Tyhjän lyijyakun molemmat lyijylevyt ovat peittyneet lyijysulfaatilla ja ladattaessa katodi peittyy lyijyoksidilla ja anodi puhdistuu lyijymetalliksi.


Akkujen valintaAkkujen valinta

● Akku tyypit ● Tavallinen lyijyakku● AGM-akku, suljettu lyijyakku● Geeli- hyytelöakku (lyijyakku)● Litium-ioni-akku Li-io● Nikkeli-Kadium akku NI-Ca● Nikkeli-Metalli akku NI-MH● Litium-polymeeri akku LiPo


LyijyakkuLyijyakkuLyijyakku on akku, jonka elektrodeina on kaksi lyijylevyä ja elektrolyyttinä noin 37 % rikkihappoa.

Lyijyakun kapasiteetti on tavallisesti 2-500 Ah.

Veneessä kannattaa käyttää vain paikallisakkuja tai trukkiakkuja, ne ovat rakenteiltaan samankaltaisia.

Paikallisakut eivät kykene suuriin hetkellisiin virtoihin, mutta luovuttavat ladattua kapasiteettia (pieni purkausvirta) paremmin ulos kuin starttiakut


AGM-akku, suljettu lyijyakku

● Happoneste on imeytetty lasikuitukankaaseen.

● Huoltovapaa● Kestävät tärinää● Sallitaan myös jäätyminen● Matala sisäinen purkaus, pieni

sisäinen vastus● Voidaan syväpurkaa (80%) noin

500 kertaa● Ei akkuhappohöyryjä;


Geeli-akku, suljettu lyijyakku● Huoltovapaa● Hyvät syväpurkaus-

ominaisuudet● Pieni itsepurkaus● Kestävät tärinää● Kestävät myös jäätymistä● Hyvä pienille purkausvirroille● Voidaan syväpurkaa noin 500

kertaa


NikkeliKadium akku Akkua voidaan ladata ja purkaa oikein käytettynä jopa 1500 kertaa

Yhden akkukennon volttimäärä on yleensä 1.25V.

(10 x 1,25 = 12 v akusto)

Akku tulisi aina purkaa lähes tyhjäksi ns. muisti-ilmiö.

Hyvä pakkasenkestävyys (antaa virtaa ulos pakkasella) , akku ei purkaannu itsekseen käyttämättömänä

NiCd akkussa ei ole uutena täyttä kapasiteettia. Ensimmäisellä kerralla sitä pitää ladata pitkään

Täysi kapasiteetti saavutetaan vasta 2-3 lataus ja purku kerran jälkeen.

Kapasiteetti vähenee käytön ja latausten myötä.

Kadium (Cd) on ympäristölle ja ihmisille erittäin vaarallinen myrkky


Litium-ioni akkuEtuja ovat akun keveys, reilusti suurempi kapasiteetti verrattuna NiCd ja NiMH akkuihin sekä varsin huoleton lataus eli akun ei tarvitse olla täysin tyhjä ennen latausta

Akkua voidaan ladata ja purkaa tyypillisesti 300-500 kertaa

Pakkasessa toimivuus ei kovin kehuttava.

Sen sijaan akku ei purkaannu itsekseen kovin paljon, joten käyttämättömänä se säilyttää varauksensa varsin pitkään (n. 1 - 2% / kuukausi).

Kapasiteetti on heti käytössä ja se alkaa vähetä hiljalleen ensimmäisestä latauskerrasta lähtien.

Kallis esim. Mastervolt 24 V 160 Ah 6000,-€

Mitat: 623x199x345 mm paino 50 kg


Akkujen kapasitetti Ah● Ah = Ampeeritunti, esim. 100 Ah = 1A 100 tuntia tai 10A 10 tuntia on

teoriittinen, mutta vain noin 60 % on käytettävissä eli 60 Ah ● Lataus

● 100 Ah tyhjä akku 10 A virralla, kestää lataus 12 tuntia akun 80% kapasiteetin saavuttamiseen. 100 Ah x 80% / 10 A = 8 tuntia

● Jos halutaan ladata esim. 95% kapasiteettiin asti, tarvitaan tähän aikaa lisää: 1,4 x 100 Ah x (95% -80 %) /10 A = n. 2 h 15 min

● Yhteensä latausaika olisi siis 8 + 3 = 11 tuntia● Yleensä akkua ei saa ladattua täyteen (paitsi uuden akun).

● Purkaus● 12 V Akun voi purkaa ilman, että akku vioittuu n. 60 % eli napajännite

kuormitettuna 10,2 V● 100 Ah x 0,6 = 60 Ah eli 10 A 6 tuntia, esim. jääkaappi ottaa noin 5 A ja

käy ½ ajasta, eli 100 Ah akku kestää 100x0,6/(5x0,5) = 24 tuntia


Akkujen lataus veneessä● Laturi(t) moottorissa● Maistaotto laturi● Aurinkopaneelit● Tuuligeneraattori● Laahusgeneraattori● Diesel-generaattori● Polttokenno

Metanolilla toimiva polttokenno NASA


Laturi moottorissa● Teho on valittava

akusto kapasiteetin mukaan (55 – 125 A)

● Lisä laturi, etenkin jos akustoja on useita tai/ja kapasiteetti suuri

● Jakodiodi+ jännite-anturi käyttöakkuun

● Latausrele 70 -100 A● Lataussäädin ?


Maistaotto laturi● Latauskäyrä väh. 3

portainen● Kolme erillistä

latauspiiriä (3 akustoa)

● Syöttöjännite 100-260V

● Suojaeristetty● Hiljainen ääni


Aurinkopaneelit● Monikidepaneeli● Tehoa n. 200 W, 16

A, on 1,8 m2● Lataussäädin kolme eri

lataustoimintoa: maksimitehopisteen seuranta (MPPT), ylläpito- sekä teholataus

● Kytkentä vain yhteen akustoon


Tuuligeneraattorit● Tehot 60 – 120 W 5 –

10 A● Lataussäädin● Kytkentä vain yhteen

akustoon● Pitää ääntä● Kiinnitettävä huomiota

asennukseen


Laahusgeneraattori● Hyvä isoilla vesillä● Nopeuden pudotus

vähäinen● Hankala käyttö● Hyvä tuotto 6

solmua / 8 A● Hinausköysi – potkuri

pituus 15 m● Lataussäädin● Vain yhteen akustoon


Diesel-generaattori● Hyprid-generaattori GPX-5

Mastervolt● Generaattori● Invertteri● Laturi

● Silent-dieselgeneraattori● Pieni koko, vesijäähdytys● Kallis, mutta tehokas● Luo mahdollisuuden

verkkovirta työkaluille ja laitteille

Mitat 500x450x650mm Paino 80 kg Teho 2kW 230 V /12


Polttokenno● Äänetön● Kallis● Polttoaine metanoli,

on palovaarallinen, myrkyllinen ja suhteellisen kallista

● Pitkä käyttöikä● Vähän laitteita

markkinoilla


Sähkön kulutusEsimerkkinä muutamien laitteiden noin-tehoja 12 V:

* kulkuvalot 10 W kpl , 0,8 A (3 x 0,8 A = 2,4 A ,10 h 24 Ah)

* VHF-radiopuhelin 15 W , 1,2 A

* elektroniset mittarit 2 W kpl

* puhallinlämmitin 60 W, 5 A

* Isotherm-kylmäkompress. 75 W, 6,2 A

* painevesipumput 85 W, 7 A

* tutka 45 - 70 W, 3,75 – 6 A

* sisävalot 5...10 W kpl, 0,4 – 0,8 A

* GPS-navigaattori 4 W , 0,3 A

* Karttaplotteri 20 – 35 W, 1,6 – 3,0 A

* autopilotti 20...120 W, 1,6 – 10 A

Tehot ovat vain suuntaa antavia


Akkujen asennus● Asennuspaikka ei saisi olla pilsissä● Kiinnitys, niin että veneen voi kääntää

ylösalaisin● Jos akut eivät ole suljettuja, ilmanvaihto tulee

huomioida (vetykaasua).● Akkukaapelit mitoitettava ja suojattava

mekaanisesti niin hyvin kuin mahdollista, ettei oikosulun vaaraa ole.


Laturin kytkentäkaavio


Akuston kytkentäkaavio


Kytkentälaitteet● Kaksi saman suuruista käyttöakustoa (esim.2x200 Ah)● Pääkytkimet 3 – 4 kpl, virtakestoisuus 150 A jatkuva,

hetkellinen 600 – 1000A● Pääsulake 100 A (ns.kahvasulake)

● Purkauksen ja latauksen näyttävä mittari 30 – 0 – 30 A (shuntti 30A/60mV)

● Kaikki akkukaapelit poikkipinnaltaan 35 – 50mm2 (MKEM erittäin hienosäkeistä)

● Kaikki liitokset käyttäen kaapelikenkiä (puristettavia)● Kannattaa harkita myös 24 V järjestelmää


Kulutus-/Latausmittaus● Asteikko 30 – 0 - 30 A● Lukematarkkuus n.1A● Koko 96 x96 mm tai

72x72mm

● Shuntti 30 A / 60 mV● Näyttää kulutuksen ja

latauksen akuista


Yleisimmät viat veneen sähkölaitteissa● Liitokset hapettuneet● Kytkennät ilman liittimiä, kaapelikenkä,riviliitin● Johtojen eristys on viottunut ● Johtojen mekaaninen kiinnitys ● Kytkentäkaavio on tarpeellinen● Yleismittari hyvä varuste● Ylimääräinen akku (ei saa olla kytkettynä mihinkään) hyvä

varuste● Ohuet, hapettuneet tai huonosti kytketyt johtimet, vialliset

pääkytkimet alentavat jännitettä ja heikentävät lataustehoa


Kiitos vastaan mielelläni kysymyksiin

veneen sähköt ja akusto - suomenvaltameripurjehtijat.fi · 15.02.10 kalevi leppä veneen sähköt...

Documents