Zwei Batterien für Außenborder und Elektromotor dimensionieren und anschließen

[simone.la]

Hallo zusammen,

ich habe einen neuen Yamaha F50 HETL Außenbordmotor auf der Messe gekauft. Ich möchte hierfür eine oder zwei Batterien kaufen, bin mit der Auswahl aber überfordert.

Bisher sah das so auf dem Boot aus: 30 PS Tohatsu Motor mit Powertrimm, sonst keine weiteren Verbraucher. Diesen habe ich nur mit einem mobilen Starthilfegerät von Avanti mit 20 Ah Batterie betrieben. Ich hatte nie Probleme mit Anlassen oder dem Powertrimm.

Ich bin nun total überrascht, da im Handbuch steht:
Anforderungen an die Startbatterie: Minimaler Kaltanlassstrom 430 A / Minimale Nennleistung 70 Ah.

Das kommt mir echt riesig vor. An dieser Stelle habe ich das dann im alten Handbuch nachgelesen, da stand das auch drin. Ich denke also nicht, dass diese Kapazität für den Motor nötig ist.

Dieses Jahr soll der elektrische Ausbau folgen. Kalkuliert sind: Ein Angelmotor zum Manövrieren ohne Außenborder mit maximal 30 Ah/Tag, alle weiteren Verbraucher insgesamt (ohne den Elektromotor) mit zusätzlich maximal 30 Ah/Tag.

Bei der Lichtmaschinenspule/Lichtmaschine steht: 12V 16A mit Gleichrichterregler. Zusätzlich soll noch eine Solarzelle mit 20 WP (80Wh/Tag) verbaut werden (die ist bereits vorhanden).

Meine Sorge ist, dass ich zu lange mit dem Elektromotor fahre und dann den Außenborder nicht mehr starten kann. Daher die Überlegung mit zwei Batterien (wie im Wohnmobil). Ansonsten soll das Boot ohne Landstrom, nur durch die Solarzelle nach einer Woche Stand wieder Startklar sein.

Leider habe ich von Elektrik keine Ahnung und lese seit Tagen nur Dinge, die mich noch mehr verwirren. Daher meine Fragen zur Konstellation.

Brauche ich eine oder zwei Batterien, welche Batterietypen und Kapazitäten sind erforderlich? Kann eine Batterie gleichzeitig mit einem Solarladeregler und der Lichtmaschine geladen werden während Verbraucher aktiv sind? Wie werden zwei Batterien verkabelt (mit eine Trenndiode?) Oder reicht sogar eine Batterie? Fragen über Fragen…

Ich möchte nicht unnötig viel Batteriekapazität und Gewicht in das Boot packen.

Ich hoffe, auf helfende und fachkundige Ratschläge.

Simone

[Elbi]

Deine Frage/n ist recht komplex. Wenn du das alles selber anschließen und bauen möchtest würde ich dir empfehlen, das von einem Elektriker oder Elektroniker machen zu lassen oder mit ihm durch zu sprechen.

[simone.la]

Ich habe bereits mit zwei Personen gesprochen, die aufgrund ihrer Ausbildung davon etwas verstehen sollten. Beide kennen sich aber nicht mit Fahrzeugelektrik aus. Leider widersprechen sich die beiden, auch in der Empfehlung bei der Anzahl der Batterien.

Irgendjemand hat doch sicher ein Boot mit zwei Batterien, eines mit Solarzelle, oder eines mit beidem. Am besten wäre jemand, der vielleicht Erfahrung hat.

Mir würde es schon helfen, wenn Teilprobleme gelöst werden könnten.

[Mr-Flopppy]

Ich würde zu zwei Batterien raten. Es sei denn, du kannst den Motor notfalls auch von Hand starten.

Du schreibst von geschätzten 60 Ah Tagesbedarf. Dann sollte die Verbraucherbatterie 120 Ah haben. Mehr als 50% Entladung verschleißt die Batterie schneller.

Laden und Verbrauchen geht auch gleichzeitig.

Aber um dir wirklich einen fundierten Rat zu geben fehlen einfach Informationen. Trenndiode oder Hauptschalter ... zwei Batterien oder ein ordentlicher Batteriewächter .... etc.

Es gibt viele unterschiedliche Varianten. Je nach Boot, Platz und Nutzungsgewohnheiten muss man dann schauen was am sinnigsten ist.

Gruß Hubert

[Shira]

120 AH Verbraucher und 80 AH Starter.

Ich verwende eine Trenndiode die ich in drei Richtungen Schalten kann.

Einmal ein bei laufenden Motor von der Lichtmaschine.
Einmal ein immer
Einmal aus immer

Je mehr Flexibilität desto besser

[tritonnavi]

Wenn Yamaha zu einer mindestens 70Ah-Batterie mit mindestens 430A Kaltstartprüfstrom rät, ist da ganz sicher kein größerer Extra-Stromverbraucher bei Motorstillstand mit einkalkuliert.

Wenn du mit 60Ah maximalem Stromverbrauch pro Tag im Stand rechnest, kann das dann schon mal gar nichts werden.
Einer Starterbatterie, die immer die Startfähigkeit des Benzinmotors gewährleisten sollte würde ich, geplant, maximal 10% der Kapazität entnehmen.

Ich würde daher zu der von Yamaha als Minimum geforderten Starterbatterie raten.
Alternativ wäre auch eine kleinere, leistungsfähigere Batterie, als Ersatz für eine 70Ah "08/15"-Starterbatterie denkbar (z.B. eine 50Ah Optima)

Zusätzlich, über einen getrennten Stromkreis (mit Trennrelais o.ä.) würde ich zu einer mindestens 100Ah großen, zyklenfesten Antriebs-/Verbraucherbatterie raten.

Nur durch 2, bei Motorstillstand getrennte Batterien, ist die Startfähigkeit jederzeit sicher gestellt und für den E-Motor wahrscheinlich immer genug Kapazität vorhanden.

Zur Ladetechnik:
Deine LiMa vom AB ist zum Nachladen der von dir genannten Kapazität (60Ah) kaum geeignet (weder bei einer, noch bei 2 Batterien), es sei denn, du fährst danach stundenlang.
Ein 20W-Solarmodul ist zum kurzfristigen Nachladen ebenfalls viel zu klein und daher ungeeignet.
Das ist eher etwas für ganz lange Standzeiten des Bootes bzw. um einen guten Ladezustand bei längerer Standzeit zu halten.

In jedem Fall benötigst du ein angepasstes 230V-Batterieladegerät extra.

[Woody]

@ Friedhelm: Einen Kaltstartprüfstrom von 450A (EN) bringt heutzutage eine popelige 50Ah-Batterie zusammen (z.B. Banner Power Bull P50 03).

@simone: Ruf' mich mal an, wenn Du magst. Ich denke ein Stück weit kann ich Dir am Telefon helfen.
Gruß,

Jörg

[simone.la]

Irgendwie komisch finde ich, dass ihr zu noch mehr Batteriekapazität ratet, als Yamaha. Bisher haben die 20 Ah vollkommen gereicht. Dennoch folge ich eurem Rat.

@ Mr-Flopppy: Super Hinweis mit dem Spannungswächter. Ein Solar-Laderegler hat diesen meistens schon verbaut. Die Stromstärken reichen aus. Ich würde die Verbraucher an diesen anschließen. Der Motor kann nicht einfach von Hand gestartet werden, es ist aber ein Notfallseil dabei, damit kann man einen Seilzugstarter selbst basteln.
@Shira: Ich habe das mit der Trenndiode noch nicht verstanden, bin da aber auch noch nicht eigelesen.
@ tritonnavi: Also die Solarzelle soll innerhalb von einer Woche das Boot Startklar bekommen, nicht an einem Tag. Das Boot wird nur am Wochenende bewegt. Falls die Solarzelle zu klein ist, kann diese erweitert werden. Die Ladung an Land ist hier nur nach Ausbau der Batterie möglich, das möchte ich vermeiden.

Zusammen habt ihr mich aber auf folgende Idee gebracht: Ich kaufe zunächst nur eine Dual Purpose oder AGM DC Batterie mit 70 – 90 Ah. Den Elektromotor schließe ich nicht an der Batterie, sondern am Solar-Laderegler an. Damit kann die Batterie nicht versehentlich zu weit entladen werden. Meine größte Sorge ist damit aus der Welt. Sicherheitshalber nehme ich die Startbox mit, falls der Regler zu spät abschaltet und ein Motorstart nicht mehr möglich ist.
Erst im Zuge des elektrischen Ausbaus werde ich dann die Erweiterung auf die zweite Batterie, dann eine Starterbatterie, vornehmen. Damit kann es jetzt für den ersten Abschnitt ans Bestellen gehen.

Schön, dass sich die Frage hier so schnell geklärt hat.

[Mr-Flopppy]

Zitat von simone.la

Den Elektromotor schließe ich nicht an der Batterie, sondern am Solar-Laderegler an.

da haste dich verschrieben, oder ?

Der Elektromotor braucht auf alle Fälle eine Batterie. Ob eine eigene, oder ob er mit über eine große Hauptbatterie betrieben wird ist ihm egal.
Aber nur Solar und Laderegler geht nicht .

Gruß Hubert

[simone.la]

Nein, das stimmt schon so. War nur vielleicht etwas unklar formuliert. Der Laderegler hat drei Ein- bzw. Ausgänge. Panel, Batterie und Verbraucher. Den Verbraucherausgang schaltet der Laderegler bei einer Grenzspannung ab, damit die Batterie nicht weiter entladen werden kann. Das ist eine Batteriewächterfunktion, die ist Standardmäßig in jedem einfachen Laderegler bereits vorhanden.

[Mr-Flopppy]

Bist du sicher, dass dein Laderegler an diesem Ausgang auch die hohen Ströme eines Elektromotors verträgt ?

Gruß Hubert

[siljan]

]Für eine präzisere Antwort solltest Du ein paar mehr Angaben in die Runde geben. Welche el. Leistung hat der Angel Motor. Bei einem kleinen Elektro-AB bist Du bei 180 Watt minimum. Das heisst es fliessen bei 12 Volt Spannung 15 Ampere an Strom mindestens. In der Praxis etwas mehr wegen Wirkungsgrad und oderVerlustleistung. Diesen Strom müsste die Solarnalage (an einem bewölkten Tag) abgeben können, wenn Du auf einen Speicher (Batterie) verzichten willst.
Habe an meinem Schlauchi einen 220 Watt Motor und 2 Autobatterien mit je 55 Amperestunden an Kapazität. Mit einer kann ich in verschiedenen Fahrstufen etwa 2 Stunden lang etwa 10 km weit fahren. Die zweite Batterie ist der Heimbringer. Beide sind billige Autobatterien also eher weniger genau dafür geeignet aber nunmehr seit 4 Jahren in Betrieb. Geladen wird zu Hause. Geht sicherlich wieviel? besser und viiiiel teurer mit anderer Batterie Technik und ctek-Lader. Kommt also wie immer aufs Budget und eigene Ansprüche an.

[siljan]

PS
Klar kannst Du den Yamaha u.U. mit so einem "Powepack" an kriegen. Beim Anlassen kommt es auf dem Kurzschluss Strom der Batterie an. Ich brauche so ein Ding manchmal im Winter zusätzlich, um den Trecker anzukriegen. Ist aber keine Dauer Lösung weil da (im Powepack) meisst nur eine Mopedbatterie verbaut ist.

[tritonnavi]

@simone.la:

Den Verbraucherausgang schaltet der Laderegler bei einer Grenzspannung ab,
damit die Batterie nicht weiter entladen werden kann. Das ist eine
Batteriewächterfunktion, die ist Standardmäßig in jedem einfachen Laderegler
bereits vorhanden.

Das wird mit einiger Sicherheit nicht wirklich etwas.

@woody:

@ Friedhelm: Einen Kaltstartprüfstrom von 450A (EN) bringt heutzutage eine
popelige 50Ah-Batterie zusammen

i...es ging um die Kombination beider Angaben. 70Ah sind auch bei heutigen Batterien 70Ah und damit wäre dann der Kaltstartprüfstrom in jedem Fall sicher gestellt.

[simone.la]

@ Mr-Flopppy: Also ein einfacher Solarladeregler schaltet bereits 30 Ampere. Damit wäre ein 360 Watt Motor zu betreiben. Auch 60 Ampere Laderegler sind noch günstig. Da mache ich mir keine Sorgen.
@ siljan: Der Elektromotor ist noch nicht gekauft. Aber die Idee ist, so groß wie nötig, so klein wie möglich. Es ist ja kein Elektroboot. Ich Kalkuliere mit 30 Ah am Tag und dass er weniger als 30 Ampere bei Volllast benötigt. Einen einfachen 180 Watt Motor, wie du ihn nennst, habe ich schon gesehen. Genau so etwas stelle ich mir derzeit vor. Ja und zu dem Powerpack, ich habe das in den letzten beiden Jahre nie anders gemacht. Ich will ja auch weg von dem etablierten Provisorium.
@ tritonnavi: Was meinst du, was wird nicht wirklich etwas und warum?

[siljan]

OK rechnen wir mal neu. 2 tage a 30 Ah sind 60 Ah Entnahme. D.h. Deine Batteriekapazität muss 120 Ah betragen. (50 % Entladung). Die 60Ah willst Du Mo-Fr nachladen. Macht 12 Ah täglich. Dein Panel muss über 6 h auch bei Bewölkung mindestens 2Ampere abgeben. Die Leistungsangabe ist ja immer Peak bei voller Sonne und senkrechter Einstrahlung. Deshalb schätze ich, Du musst mindestens 50 Watt instalieren und zwei Batterien um die 60 Ah.

[tritonnavi]

@simone.la:

@ tritonnavi: Was meinst du, was wird nicht wirklich etwas und warum?

Falls der Regler für die Maximalstromaufnahme des Motors geeignet sein sollte:
Welche Grenzspannung willst du denn einstellen, um eine z.B. maximal höchstens 50%-ige Entladung der einzigen Batterie sicher zu stellen.

Wie groß ist der Spannungsabfall zwischen Batterie und Solarregler bei 30A Stromentnahme durch den Motor?

So eine gezielte Abschaltung ist relativ schwierig ein zu stellen.

Ich vermute, der Regler schaltet bei Motorbetrieb sehr früh ab, so dass der E-Motor nicht wirklich gut benutzt werden kann.

[AlexH]

Du musst bedenken das es Unterschiede zwischen normalen Verbrauchern (Lampen, Ladegeräte usw) und induktiven Lasten (Motoren usw.) Gibt. Ein Motor der bei Vollgas 30A benötigt hat im Wasser unter Last einen Anlaufstrom von mindestens 60 - 80A, wenn nicht noch mehr.



Gruß,

Alex

[Elbi]

Induktive Last ?
Gibt es Blindstrom bei Gleichstrom ?

[simone.la]

@ siljan: Also die Solarzelle kann mit gleichen Modulen erweitert werden. Das wird dann der Sommer zeigen, ob das nötig ist. Ich denke, die Ausgangsbasis stimmt.
@ tritonnavi: Der Spannungsabfall im Betrieb ist sicher ein Problem bei der Einstellung. Zumal der Motor voraussichtlich immer nur kurz verwendet wird. Daran habe ich nicht gedacht. Der Standardwert liegt bei 10,7 Volt. Dieser kann in 0,1 Volt Schritten eingestellt werden. Sofern es keine besser bestimmbare und dennoch einfache Möglichkeit gibt, würde ich dieser Stelle sagen: Versuch macht klug.

[siljan]

@ elbi, jede Motorwicklung hat einen ohmschen Widerstand die bstimmt den Anlaufstrom. sobald der Läufer sich beginnt im Magnetfeld zu drehen werden Ströme induziert, . Diese Ströme wirken gegen den Anlaufstrom und verringern diesen. Es gibt Konstruktionen da wird das Magnetfeld auch durch Stromfluss erzeugt in speziellen Erregerwicklungen.... ein weites Feldern auch bei Gleichspannung.

PS natürlich lässt sich der Anlaufstrom heutzutage elektronisch begrenzen.

[Elbi]

Ja das stimmt mit dem Anlaufstrom. Ich meinte was anderes.

[Mr-Flopppy]

Zitat von simone.la

Versuch macht klug.

Gesunde Einstellung!

So lange der Versuch unter wettermäßig harmlosen Bedingungen, bestenfalls auf beschaulichen Binnengewässern und einem Begleitboot durchgeführt wird.

Bei der Ausgangsleistung eines Ladereglers, es geht nicht um den Ladestrom, sondern um den "vor Tiefenentladung geschützten" Verbraucherausgang würde ich vom Feldversuch abraten. Dafür sind die Laderegler zu teuer.

Für den Angelquirl würde ich in jedem Fall eine eigene Batterie vorsehen.

Hubert

[Flieger]

ich wundere mich immer wieder, welche Batteiegrößen hier als Mindestgröße zum starten gefordert werden
wir haben den gleichstarken Motor von Honda (BF 50 LRTU, 800ccm) an unserem Vereinsboot,
gemessen zieht der Anlasser beim orgeln zwischen 130 und 150A
da kann man an die empfohlene 70AH Batterie schon noch den ein oder anderen Verbraucher hängen
und mancher User hier will dann noch suggerieren, dass dies noch zu wenig ist

bist jetzt habe ich noch jeden AB bis 100PS mit einer 12AH Motorradbatterie zum laufen bekommen, dass das keine Batterie für den Dauerbetrieb ist bleibt unbestritten

@simone.la
zu deinem Vorhaben, den E-Quirl über den Solarragler laufen zu lassen kann ich dir nur abraten
dies hat im vergangenen Sommer ein Bekannter ebenfalls versucht, ist ca. 50m gekommen und dann hat der Regler wegen Unterspannung (Batterie 80AH) abgeschaltet
er ist die Strecke dann zurück gepaddelt
auf die Idee seinen Quirl direkt an die Batterei zu klemmen ist er erst gekommen als er er wieder am Steg war und ich ihm das gesagt hatte
so hatte er dann seine Sportration für den Tag auch bekommen
aber du sagst selbst

Zitat von simone.la

Versuch macht klug.

[tritonnavi]

@Flieger:

da kann man an die empfohlene 70AH Batterie schon noch den ein oder anderen
Verbraucher hängen

...hier ging es konkret um die Annahme, dass max 60Ah (davon 30Ah mit hohem Strom) entnommen werden sollen und da ist eine 70Ah Batterie, die dann auch noch jederzeit das Starten sicher stellen soll, in jedem Fall zu klein.

Dass man durchaus auch größere Motoren mit kleineren Batterien zum Laufen bringen kann, hat mit dieser Überlegung recht wenig zu tun.