Bau eines ECO62 (Hausboot)

[shakalboot]

---da---

[Heimfried]

Zitat von Brummer

Finde gerade die Daten euerer Panels nicht,
welche Spannung hat eins ?

Die großen haben 19,8 V, da würden 3 in Reihe wohl passen als Vorlage für einen Solarregler.

[Brummer]

3 in Reihe 19,8V x3 = 59,6 V mit PPT Regeler an 24V ( 28V ) past.

Günter war schneller

[Heimfried]

Nicht nur bei der Konstruktion und dem Bau eines Bootes, auch bei der Planung der Ausrüstung geht es eigentlich die ganze Zeit ums Optimieren.

Wenn man die verschiedenen Anstellwinkel (Höhenwinkel), bedingt durch die Dachneigung, berücksichtigen will, ist es einerseits günstig, hinter jeden String von gleichgelagerten Modulen einen PPT Regler anzubringen, weil das von dem Gerät gesuchte Leistungsoptimum für jeden String woanders liegt.

Auf der anderen Seite spielt das zum einen bei Hochstand der Sonne keine nennenswerte Rolle, sondern nur morgens und abends, wenn der Einstrahlungswinkel relativ flach ist, zum anderen kostet jeder Regler Geld und verzehrt ja auch einen gewissen Teil der Leistung. Gar nicht so leicht, das Optimum zu finden.

[shakalboot]

warum wird die Sapnnung eigentlich so hoch gewählt?
reicht da nicht 2 x 19,6V = 39,2 V, damit der Solarregler die 24 V (28V) läd, oder muß die "ankommende" Spannung in etwa doppelt so hoch sein?

In meinem Trööt haben wir zZt. das "Parallelthema"
und da sprach Georg (Joh-Thaler-Boot) u.a. von der Variante:
- Sonne scheint und- Akku voll...fahren mit den Solarmodulen...
ich hatte da schon angemerkt, daß da ein MPPT mit mindestens 80 A nötig wäre...

ist das aber nicht unnötig viel Geld raus geschmissen?? nur damit ich die "Akkus schone" und nur Strom über die PV ziehe

können mir die Akkus nicht in jedem Fall als Puffer dienen und der MPPT ist lediglich auf den Ladestrom der Solarmodule abgestimmt?

..bei 3 x Parallel x 3 Reihe wären das bei den Modulen
3 x 7,6A = 22,8 A ... also max. 25 A Ladestrom (richtig?)

sozusagen würde ein MPPT 100/30 (PaidLink) ausreichen ?

[Heimfried]

Zitat von shakalboot

[...] Variante:
- Sonne scheint und- Akku voll...fahren mit den Solarmodulen...
[...]
können mir die Akkus nicht in jedem Fall als Puffer dienen
[...]

Wie soll ein voller Akku puffern? Um eine Pufferwirkung zu entfalten, muss er ja in einem gewissen Umfang sowohl Ladung aufnehmen, als auch abgeben können. Wenn er voll ist, geht das nicht.

Zitat von shakalboot

[...]
..bei 3 x Parallel x 3 Reihe wären das bei den Modulen
3 x 7,6A = 22,8 A ... also max. 25 A Ladestrom (richtig?)
sozusagen würde ein MPPT 100/30 (PaidLink) ausreichen ?

Ich fürchte, das funktioniert nicht. Wenn du das von dir verlinkte Produkt anschaust, ist schon auf dem Bild des Gerätes angezeigt, dass der maximale Strom auf beiden Seiten 30 A beträgt.

Wenn das Gerät solarseitig 59 V und 23 A = 1330 W aufnimmt, müsste batterieseitig ein Strom von 1330 W / 24 V = 56 A fliessen (Verluste ignoriert), um die Leistung in den Akku einzuspeisen. Das gibt das Gerät nicht her.

[shakalboot]

..o.k. Puffer ist nicht der richtige Begriff...
ich meinte das so, daß der Fahrstrom für die Motoren immer aus den Akkus entnommen wird und die Motoren nicht durch die PV Anlage gespeist werden! (gedanklich so gedacht, daß der Laderegler nichts mit dem Fahrstrom zu tun hat, daß das durch ein separates "Schaltsystem" getrennt ist)

Ob ein Laderegler (MPPT) diese Aufgabe übernimmt, weiß ich nicht, deshalb ja meine Frage.
Der zweite Teil meines Beitrages bezieht sich eben auf genau diese Aufgabe, die ein Laderegler übernimmt oder eben nicht.

Ausgehend von der Kapazität der Akkubank muß ich also einen Laderegler einbauen, der einen Strom von mind. 100 A verkraftet, falls mal beide Fahrmotoren auf Volllast laufen, die Bordelektronik in Betrieb ist und der Bugmotor eventuell auch noch zugeschaltet ist.

Deswegen ja meine Frage, denn ich habe keine Erfahrung mit der Situation, daß Ladung und Entladung "zusammengeschaltet" sind.
In meiner Modellbaupraxis ist das getrennt, da interessiert es den Balancerlader nicht, was später der ESC des Motors an Leistung verkraften muß.


edit: sorry jetzt habe ich die kleine Beschriftung auf dem MPPT gesehen:
Battery 12/24V 30A
PV 12/24V 30A

also übernimmt das MPPT auch die Überwachung der Akkubank.

[Heimfried]

Mir fehlt da auch noch einiges Wissen. Und das ist auch nicht ganz so leicht zu erlangen, weil das Netz voll ist mit einem fröhlichen Gemisch von Richtigem, Halbrichtigem und Unsinnigem (wie zu anderen Themen auch).

Zitat von shakalboot

..o.k. Puffer ist nicht der richtige Begriff...
ich meinte das so, daß der Fahrstrom für die Motoren immer aus den Akkus entnommen wird und die Motoren nicht durch die PV Anlage gespeist werden! [...]

Wenn du das streng trennen willst, brauchst du zwei Akkubänke, die du umschaltest, denke ich. Eine Bank hat dann jeweils nur Verbindung zum Motor, die andere wird gerade aufgeladen, hat dann nur Verbinduing mit dem Solarregler.

Ich glaube aber eher nicht, dass das wirklich nötig ist oder ausreichend Vorteile hat, denn das würde ja bedeuten, dass du dir doppelt soviel Blei ins Boots packst.

Ich habe ja nur ein Fahrrad, aber denk mal an ein Auto, da wird die Fahrzeugbatterie ja auch gleichzeitig von der Lichtmaschine aufgeladen, während die diversen Verbraucher Saft aus der Batterie ziehen. Das hat ha auch schon in alten Zeiten, als Autos noch keine Computer waren und die Autoelektrik hauptsächlich Elektromechanik war, ganz gut geklappt. (Vielleicht hinkt dieser Vergleich, wie gesagt, ich bin Radfahrer.)

Zitat von shakalboot

[...]
Ausgehend von der Kapazität der Akkubank muß ich also einen Laderegler einbauen, der einen Strom von mind. 100 A verkraftet, falls mal beide Fahrmotoren auf Volllast laufen, die Bordelektronik in Betrieb ist und der Bugmotor eventuell auch noch zugeschaltet ist.
[...]

Das glaube ich nicht, weil Regler und Motoren parallel liegen, also der Fahrstrom nicht durch den Regler geht.

Zitat von shakalboot

edit: sorry jetzt habe ich die kleine Beschriftung auf dem MPPT gesehen:
Battery 12/24V 30A
PV 12/24V 30A

also übernimmt das MPPT auch die Überwachung der Akkubank.

(Auf meinem Bild steht PV 100 V 30 A)
Ob man das Überwachung nennen kann, weiß ich nicht, auch nicht, wie weit die geht. Jedenfalls aber sorgt der MPPT-Regler dafür, dass der Ladestrom bzw. dessen Spannung dem jeweiligen Ladezustand der Akkus angepasst wird.

[tomtsi]

Strom: nicht zu sehen aber vielseitig und kräftig.
Ich versuche es mal zu erklären.
Gehen wir mal vom Ruhezustand aus: nichts ist an es ist dunkel, liegt die Batteriespannung bei ca. 26,4 V und ist voll.
Jetzt geht die Sonne auf, der Solargenerator liefert Energie. Jetzt läd der Laderegler die Batterie nach einer U/I Kennlinie.
Heißt solange max Strom rein bist die Ladeschlussspannung von 28,8V erreicht ist. Dann fließt nur noch ein kleiner Strom, der Solargenerator läuft im Leerlauf.
Wenn die Batteriespannung unterhalb der Ladeschlussspannug von 28,8V durch Entladung sinkt, schiebt der SG wieder Leistung nach. Hält somit die 28,8 V annähernd konstant. Wenn die Ladeleistung des SG kleiner ist als der Verbrauch fließt die Differenz aus der Batterie.
Nehmen wir mal an Batterie ist voll und die Sonne scheint. Es wir ein Motor mit kleiner Leistung von 10A eingeschaltet. Dann fließt an Punkt C und A 10 A.
An Punkt B fließt nicht weil Batterie 28,8 V = voll und Spannung vom SG auch max. 28,8V.
Das funktioniert solange bis die Leistung des SG kleiner als der Verbrauch ist. Dann fließt an B der Ausgleichsstrom aus der Batterie. Der Schlechteste Fall wäre ein Fahrt im Dunkeln, dann muss alles aus der Batterie kommen.
Durch die Entladung aus der Batterie sinkt die Batteriespannung (Entladekennlinie). Wenn die abgenommene Leistung wieder kleiner ist als was der SG liefern kann wird wieder Strom in die Batterie geladen. Immer soviel das die max. Spannung von 28,8 V nicht überschritten wird.

Ich hoffe ich konnte das einigermaßen verständlich erklären.

[shakalboot]

...nicht so richtig verstanden...

Wenn der Strom im Kreis A und C fließt, heißt das ja, daß der komplette Motorstrom ( 2x 40A + Bugmotor +...) auch durch den Solarregler (MPPT) fließt...
oder gibt es durch die prallelgeschaltete Akkubank einen (gerigeren) Teilstrom in dem Kreis Solarregler/Akku?


Ich habe mal meine alte Rübe etwas angestrengt und mal mein Verständnis skizziert

Beginnt der Strom nicht erst im Ladekreis IL zufliesen, wenn der Laderegler feststellt, daß die Ladeschlußspannung nicht mehr gegeben ist, weil die Motoren der Akkubank Strom entnehmen.

Meine Frage ist nun, was beeinflußt die Höhe des Ladestromes IL, der Motor oder der Akku?
(ich bin zwar gelernter Elektriker - ist aber lange her und da habe ich irgendwie nicht richtig aufgepaßt)

p.s. ich habe den Motorregler mal als Schalter dargestellt.



Was haben dann die "Solarbootregattafahrer" für Laderegler drin? da fließen doch sicher noch höhere Ströme?!?

...wenn dem so ist, würden wir ja so einen Regler benötigen...

[tomtsi]

IL wird durch die PV Zelle und den Regler bestimmt.
Ist IM größer als IL kommt die Differenz aus der Batterie.
Die Ladeschlussspannung beeinflusst IL und die angeschlossenen Verbraucher. Diese ziehen die Spannung runter, Il steigt.

[Heimfried]

Zitat von shakalboot

[...]
Meine Frage ist nun, was beeinflußt die Höhe des Ladestromes IL, der Motor oder der Akku?
[...]

Weder noch, Jens. I(L) wird vom Laderegler selbst bestimmt, je nachdem, welche Spannung er batterieseitig feststellt und welches Leistungsangebot von den Solarmodulen kommt. Sinnigerweise würden wir ja den MPPT-Regler so auslegen, dass er das maximale Leistungsangebot der Solarmodule zum Aufladen der Batterien weitergibt, in Strom und Spannung angepasst an deren Ladungskurve. Ein Regler mit zu klein bemessenem Ausgangsstrom würde hier die Leistungsweitergabe ausbremsen.

Aber, da der Motorstrom nicht vollständig über die Regler-Ausgangsseite läuft, ist der zusätzlich vom Motor gezogene Strom nicht für die Auslegung des Reglers zu berücksichtigen, weil der eben aus der Batterie gezogen wird.

[shakalboot]

Danke Günter,

ich hatte gerade noch ein "klärendes Gespräch mit Tom...
er hat mir mein schon etwas altes, verstaubtes Gedächtnis wieder aufgefrischt.

..jetzt herrscht wieder Klarheit im Kopp und als Regler hat Tom den hier empfohlen (eben wegen der [möglichen] 56A)
Tom hatte mir noch erklärt, daß sich die Nennleistung (1400W) des Reglers auf die Ladeschlußspannung (28,8V) bezieht, der Strom damit bei ~ 48,6A liegt. (Wenn von den Modulen eine Leistung von 1354Wp ereicht wird...)

[privatpilot]

Hallo Tom,

danke für die Erklärung!
Lässt sich am Laderegler auch die Spannung auf unter 28 V einstellen?
Grüße Max

[tomtsi]

Moin Max, sagt doch mal warum die Spannung kleiner sein soll. Aber ja es geht.

[shakalboot]

warum Max das will, weiß ich nicht, aber unsere Motoren vertragen nur 28 V (laut Auskunft von Haswing/Alpuna)

[privatpilot]

Genau deshalb will es auch der Max.
Habe noch zwei "alte"Haswings und die möchte ich nicht zerstören, da ich nur eine kurze Probefahrt damit gemacht habe.

Aber vielen Dank, fein dass der Laderegler das kann.

Grüße Max

[Brummer]

Habe auch einen MPPT von Victron,
läuf ganz gut auch wenn ich die ganzen Möglichkeiten im Bezug auf einstellungen noch nicht ausgenutzt habe

Torsten

[tomtsi]

Jetzt mal Butter bei die Fische, glaubt Ihr das 28,8V überhabt an euren Motoren ankommt?
Selbst in dem unwahrscheinlichen Fall, dass die Klemmenspannung 28,8 V an der Batterie anstehen, und der Laderegler 50A liefert und diese aufrecht erhalten kann.
Fließen dann durch eure Klingeldrähte (Motoranschlusskabel) 50 A ohne Widerstand und Spannungsabfall?
Den Motoren passiert nichts !!!

[shakalboot]

...ja gut - es hängen wenigstens 6 Meter Kabel dazwischen...
aber manchmal kotzen auch Pferde vor der Apotheke

[tomtsi]

Wenn dir das gelingt, will ich das haben.

[Heimfried]

Zitat von tomtsi

[...]
Fließen dann durch eure Klingeldrähte (Motoranschlusskabel) 50 A ohne Widerstand und Spannungsabfall?
[...]

Da wir nicht im Bereich der Supraleiter sind, lässt sich Widerstand und Spannungsabfall nicht vermeiden.
Edit: Korrektur: wenn ich davon ausgehe, dass die Ladeschussspannung an den Batteriepolen anliegt und dann über Kabel, (einfache) Länge 5 m, mit 35 mm² Querschnitt zum Heck zu den Motoren geht, haben diese Kabel pro Ader einen Widerstand von
R(L) = 0,0175 (Ohm * mm² / m) * 5 m / (35 mm²) = 0,0025 Ohm. Wenn darüber ein Strom von I = 80 A fließt, beträgt der Spannungsabfall U(d) = 2 * R(L) * I = 2 * 0,0025 Ohm * 80 A = 0,4 V.

Danach kommt möglicherweise noch die Bremse durch die am AB-Motor bereits fest montierten Anschlusskabel, die ganz sicher einen kleineren Querschnitt haben, als 35 mm². Das "möglicherweise" schreibe ich aus folgendem Grund: physikalisch ist natürlich ein Spannungsabfall auch in diesen Kabeln gegeben, aber es könnte sein, das dieser Spannungsbfall vom Hersteller bereits eingerechnet wurde, weil das feste Anschlusskabel ja irgendwie Teil des Motors ist. Das könnte zum Beispiel bedeuten, dass am Eingang (der Steuerplatine) des Motors tatsächlich nur z. B. 24 V anliegen, auch wenn an den äußeren Kabelenden 28 V Spannung anstehen.

[Brummer]

Aus der Elektrobootspraxis kann ich nur sagen,
die meisten Verluste ergeben sich an Kabelverbindungen , Klemmösen usw durch Kontaktwiderstände.
Besonders nach längerem gebrauch in feuchter Umgebung.


Torsten

[Heimfried]

Nachdem wir ja schon die elektrische Seite (Eingang) des Antriebs betrachtet haben, komme ich jetzt mal zu wässrigen Seite, nämlich zum Propeller.

Den habe ich ein bisschen Vermessen und komme zu dem Ergebnis, dass wir mit maximaler Drehzahl n = 1.400 (1/min) mit knapp 7 km/h rechnen könnten, wenn ich 30 % Schlupf ansetze, was wohl noch ein guter Wert wäre, wie ich las. Die theoretische Grenzgeschwindigkeit (die man aber nicht ereichen kann), läge bei 9,8 km/h.

[herr]

Kommt mir ein bisschen wenig vor, oder? Möchte man immer die Höchstdrehzahl fahren um immer noch nicht viel Geschwindigkeit zu haben? Dachte so 12 km/h sollten es schon sein, damit man auch bei reduzierter Drehzahl mal 8 km/h fahren kann.