12Volt mobil elförsörjning vid campande utan 230V

 

LaddBooster - Laddning från bilen

Kör man ofta, typ var eller varannan dag, med bil-husvagnen / husbilen kan man ofta klara sig med laddning av bodelsbatteriet från bilens generator. I husbil klarar man sig troligen bra med direkt laddning från generatorn via ett skiljerelä.
Med husvagn blir dels elledningarna väldigt långa så man får spänningsfall, dels blir det lätt lite spänningsfall i elkontakten vid draget. Det gör att man inte når upp till 14,4V laddspänning vid husvagnsbatteriet och därmed får dålig laddning. Lösning på det heter booster / laddbooster / batteri-booster.

Boostern klarar ofta att arbeta med en inspänning på 9-14V och höjer upp laddspänningen vid förbrukningsbatteriet i husvagnen till 14,4V. Därmed uppnås bra laddning av bodelsbatteriet oavsett vanliga spänningsfall. Många gånger är ett skiljerelä inbyggt i boostern, för att skydda bilens startbatteri från urladdning.

Laddningen från boostern är en s.k. UI-laddning (konstant spänning / konstant ström), vilket inte är en så skonsam och vårdande laddning för lång batterilivslängd! Den bör därför kombineras med en skonsam och vårdande laddning från en modern batteriladdare, tycker jag. Alternativt med en solpanel med solladdregulator som laddar skonsamt och vårdande, som t.ex. Solara´s.

2008-03-10
Man kan använda sig av laddning från bilen utan booster även för husvagn, om man inte har behov av så snabb eller mycket laddning samt har tillräckligt grov ledningsarea mellan bilens batteri via släpvagnskontakten fram till husvagnens batteri.
För val / beräkning av ledningsarea se konstruktionsanvisning i SAAB standard STD 1859.
Hos 24volt.eu finns en Kabelarea- och spänningsfallskalkylator - bara att mata in siffrorna.

Vid 5m ledningslängd (10m totalt) mellan batterierna rekommenderar jag en ledningsarea på 10kvmm för ca 0,2V spänningsfall, 6kvmm för ca 0,3V spänningsfall respektive 4kvmm för ca 0,5V spänningsfall vid 10A - allt beroende på hur bra laddning man vill ha. Dock är det hela tiden en liten osäkerhet om vilket spänningsfall man får i släpvagnskontakten.
Det kan dock vara problem i moderna bilar att dra egna kraftiga kablar till släpvagnskontakten då dagens bilelsystem är komplicerade och ibland övervakade av bilens styrdator!

Jag tycker även man bör ha ett skiljerelä som bryter strömmen från bilen när inte generatorn laddar, så man inte riskerar ladda ur bilens startbatteri. Även för att det inte är riktigt bra att ha två olika blybatterier sammankopplad när de inte laddas, då de kan vara av olika typ, olika ålder samt ha olika kapacitet. Under laddning bör detta inte spela någon direkt roll, då generatorns laddning i bilen inte har några inställningar för olika batterityper. Den batterityp som avviker är s.k. AGM-batterier som vill ha något högre laddspänning - med ett sådant i husvagnen blir det bara lite långsammare laddning men bör inte skada batteriet.

2009-10-14
OBS! Laddning via skiljediod / diod ger en dålig laddning pga diodens spänningsfall på ca 0,7V, vilket är mycket i sammanhanget vid laddning av 12V blybatterier!

Länkar:

FrittLiv´s Länksida - Eltillbehör, Solpaneler / Solel, Bränsleceller, Elverk - Min länklista på FrittLiv.
Broschyr LEAB Booster 1412 (pdf) - beskriver principen med booster
Teknisk specifikation LEAB Booster 1412 (pdf) - tekniska data
 ↑ 

---

 

Solpanel - Solceller - Solel 12V

2009-10-11

Det finns två olika huvudtyper av solpanel;
1. Kristallin kisel solpanel - kännetecknas av dess uppbyggnad av (oftast) 36st separata kiselplattor. Är den absolut vanligaste typen idag (2009).
2. Tunnfilmssolpanel av typ CIS / CIGS - kännetecknas av en eller flera större mörka ytor utan separata små plattor. Men kan även vara uppbyggd av mindre tunnfilmsmoduler ihopkopllad, så svårt att säkert avgöra.

Tunnfilmssolpaneler är billigare och miljövänligare att tillverka då dess materialförbrukning är låg.

Om man använder solpanel där det ofta blir skugga på en del av solpanel, av typ träd, så är en tunnfilmssolpanel av CIS- / CIGS-typ överlägsen de mer vanliga kristallina kisel solpanelerna!
Blir en enda kiselplatta på en kristallin solpanel skuggad så minskar strömproduktionen som om hela solpanelen var skuggad, då alla kiselplattorna är seriekopplade och den maximala strömmen som kan gå igenom bestäms av den kiselplatta som är svagast belyst!
En tunnfilmssolpanel av CIS- / CIGS-typ tappar bara i effekt motsvarande den skuggade ytan av solpanelen.
Skillnaden i effekt beskrivs väldig bra i de två diagramen nedan! Här visas att en CIS solpanel tappar ca 6% effekt vid partiell (delvis) skuggning av ett stort lönnlöv på panelen medan en motsvarande kristallin kisel solpanel tappar mellan 46 - 65% vid samma skuggning! 2009-10-14

2009-11-20 (de två diagrammen nedan)

Förlust i effekt vid partiell skuggning av tunnfilm CIS / CIGS solpanel. Bild lånad med tillstånd från EcoKraft


Förlust i effekt vid partiell skuggning av Si-monokristallin solpanel. Bild lånad med tillstånd från EcoKraft

Tunnfilmspanelen ger dessutom något bättre med ström under något sämre ljusförhållande som lätt mulet, morgon / kväll eller då vid skuggade förhållande, vilket beskrivs på EcoKrafts webbsida:
"CIS-cellerna har en förmåga att ta emot ett brett spektrum av solljusets olika våglängder och de förmår därför ta emot solenergi även under sämre väderförhållanden och genom diffus (reflekterad) strålning." (Diffus ljusstrålning = molnigt väder eller i skugga.)

Det som gäller för bra effekt från solpanel är dock direkt solbestrålning!
Exempelvis kan min 50W CIS tunnfilmssolpanel ge ca 2,5A som absolut max en klar solig sommardag med hela solpanelen belyst mitt på dagen (utan MPPT-funktion).
Vid lätt mulet väder kan jag få upp till 0,2A - 0,5A laddström om inget skymmer / skuggar i riktning mot solen bakom molnen.
Vid lätt skuggning i lövskog en i övrig solklar dag kan jag också få upp till 0,2A - 0,5A laddström, men i mer mörkt skuggad lövskog blir det ingen ström alls ens en solklar dag.
I barrskog där den direkta solbelysningen skuggas av barrträd men jag i övrigt upplever att husvagnen / solpanelen står fritt och riktigt ljust får jag ändå i princip 0A i ström från panelen, enligt mina erfarenheter.
Barrskog är uppenbarligen effektiv på att absorbera solljuset!
OBS! Detta gäller under de tre sommarmånaderna.

Jag upplever att jag kan få hyfsat med ström från solpanelen under 6 - 8 månaderna över sommarhalvåret, om jag ej står i skuggigt läge.
Ju mer det närmar sig midvinter / vintersolståndet ju kortare blir dagen med dagsljus och kanske än mer avgörande så står solen så lågt på himmeln mitt på dagen, att den mer och mer lyser längs en horisontellt placerad solpanel på ett husvagnstak och därmed ger väldigt svag belysning av solpanelens yta.
Det är den mängd sol som fångas upp av solpanelen sett vinkelrätt mot solstrålningen, som genererar ström. Är solpanelen riktad vinkelrätt mot solen motsvarar det 100% av dess yta, lyser solen längs med panelen (som när solen står lågt vid horisonten) så blir det 0% solpanelsyta sett vinkelrätt mot solen som ger ström från den direkta solstrålningen. Och all solriktning däremellan ger ökande strömgenerering ju närmre solen lyser vinkelrätt mot solpanelens yta.
Den låga solhöjden på vinterhalvåret gör också att även avlägsna träd, kullar, berg eller byggnader lätt skuggar solpanelen.

Solpanel ger ju väldigt mycket mer ström dagar med helt klart solljus och utan skugga för solpanelen.
Så man måste lagra / buffra ström i batterier för dagar med sämre solljus.
Ju mer batterikapacitet man har ju fler dagar klarar man med riktigt dåligt solljus dvs ju fler dagar kan man slå ut solpanelens medelströmgenerering över i förhållande till vädret.
Men stor batterikapacitet tar mycket från husvagnens lastvikt samt kostar pengar.

Men även de dagar solpanelen kanske bara ger 50% av ens strömförbrukning så har man ju dubblat tiden som strömmen i batteriet räcker.

Det viktiga för att klara sig bra med störmförsörjning från solpanel är att hålla nere strömförbrukningen och där är LED-belysning en väldigt viktig faktor!

En annan stor fördel med solpanel är, om man som jag ej har tillgång till 230V för batteriladdning där jag parkerar min husvagn mellan turerna, att solpanelen laddar upp och håller husvagnsbatteriet fulladdat mellan husvagnsturerna!
Så varje tur med vagnen startar jag med 100% fulladdat batteri.

På senhösten / tidig vår gör jag bara kortare turer med min husvagn och då behöver inte solpanelen klara av all min strömförbrukning, men drygar ändå ut strömmen så den räcker längre i batteriet.
Sedan hemma igen så laddar solpanelen upp det jag lånat ur batteriet.

Under de mörkaste vintermånaderna klarar solpanel bara precis att underhållsladda batteriet om man bor i Skåne, och här i Norrköpingstrakten har jag ca 2 vintermånader då det inte ens riktigt räcker till underhållsladdning (men är så kallt att ett fulladdat batteri klarar sig bra ändå den tiden).
Detta gäller min horisontellt placerade solpanel - på vintern är detta en väldigt dålig placering!

Jag är inne på min tredje säsong nu (2009) där jag klarar alla 12V strömförsörjning från bara solpanelen!
Jag har inte kopplat så jag får laddning från bilen (tyvärr).
Och jag ligger i princip aldrig med 230V anslutning på någon campingplats, då jag klarar mig bra med min solpanel.
Och jag har under dessa år aldrig kört tomt batteriet på ström!
Nu har jag en liten husvagn, numera med nästan bara LED-belysning, men använder t.ex. laptop en del (för Internet & TV) och kör Trumaticens Trumavent en hel del (men på lägsta fart).
Jag laddar även mobiltelefonen och digitalkamerans batterier via 12V-matade laddare.

Ibland kan man se lågpris solpaneler med lägre maximal utspänning än 15V vid max ström, men det blir för låg spänning då för att ladda ett 12V blybatteri pga att utspänningen är angiven vid 25°C paneltemperatur men solpanelen blir mycket varmare vid full solstrålning på sommaren, och utspänningen sjunker märkbart med solpanelens högre temperatur!
På kvalitetssolpaneler verkar det vara en minsta maximal utspänning på ca 16,6V som gäller, vad jag sett.

Min Tunnfilms CIS 50W solpanel har 19,0V utspänning vid maximal last ström, vilket på ett sätt är bra men samtidigt gör att jag inte får ut full effekt då jag inte har en "maximum power point tracking" (MPPT) solladdregulator. Jag kan då från min 50W solpanel bara få ut 14,4V / 19,0V x 50W = 38W, se diagram 2 nedan.
Med en MPPT-laddregulator hade jag istället som max kunnat få ut (19,0V - 1,1V) / 14,4V = 1,24 dvs 24% mer (1,1V är spänningsfall över frigångsdiod) eller maximala 3,1A istället för nuvarande 2,5A! Se i diagram 1 här nedan.
Vid underhållsladdningsspänning 13,6V hade skillnaden varit (19V - 1,1V) / 13,6V = 1,32 dvs 33% mer ( maximalt 3,3A istället för nuvarande 2,5A).
Vid uppladdning av halvurladdat blybatteri blir det än större skillnad med (19V - 1,1V) / 12,5V = 1,43 dvs hela +43% mer laddning om jag haft en MPPT-laddregulator (maximalet 3,6A istället för nuvarande maximala 2,5A)!
Vintertid skulle effekten bli än större med en MPPT-regulator, då solpanelens utspänning ökar vid lägre temperaturer.

2009-10-15
Jag skulle gärna ha en MPPT-solladdregulator till min solpanel. Men dels kostar de oftast ganska mycket och dels har jag inte hittat någon med en tydligt specificerad temperaturkompenserad underhållsladdspänning (float charging voltage) på ca 13,6V vid 25°C, -24mV/°C.
T.ex. den ganska populära MaxPower MPPT laddaren har en angiven float charging voltage at 25°C på 14,1V, vilket är så högt att den långsamt elektrokemiskt korroderar sönder blyet i batteriet och förkortar blybatteriets livslängd! Se mer om batterikunskap här nedan.
2009-10-15
Diagram 1, MPPT laddningseffektivitet vs linjär solladdregulator - kan variera något beroende på MPPT elektronikens verkningsgrad

2009-10-17
Diagram 2, Max laddningseffekt från 50W solpanel, utan MPPT laddning - kan variera något beroende på solpanelens kortslutningsström

Som summering tycker jag att tekniken med solpanel till husvagnen är helt fantastisk bra, speciellt för oss som fricampar en del. Men även för att hålla husvagnsbatteriet fulladdat mellan husvagnsturerna! Gör även att jag kan använda ström från 12V blybatteriet när jag är och fixar med vagnen (både direkt och som 230V via inverter), då jag inte har tillgång till 230V ström där jag har min husvagn parkerad. Jag är helnöjd med min investring i min tunnfilms CIS solpanel!

2009-10-12
Fortfarande nu i mitten av Oktober ger min horisontellt placerad 50W tunnfilms CIS solpanel drygt 1A i klart solsken mitt på dagen utan MPPT-laddning, som referns till de som vill bilda sig en uppfattning!


Denna info här kommer jag följa upp med en mer grundlig faktabaserad webbsida om bara el från solpaneler...
Där kommer jag bl.a. göra tekniska beräkningar utifrån solstatistik över Sverige och olika placering / lutning av solpanelen, vilket presenteras i diagram för översikt vad en solpanel kan förväntas ge olika årstider.
Jag kommer även ta fram vad man i snitt kan få ur en solpanel i olika delar av landet under de olika årstiderna, är min tanke idag. Så är ganska mycket jobb med det, vilket gör att detta tar ett bra tag till...

Länkar:

FrittLiv´s Länksida - Eltillbehör, Solpaneler / Solel, Bränsleceller, Elverk - Min länklista på FrittLiv.
Solcell i Wikipedia artikel.
24volt.eu - Solpanel
24volt.eu - Solcellsregulatorer
24volt.eu - MPPT, Maximum Power Point Tracker solladdregulator
24volt.eu - Kabelarea- och spänningsfallskalkylator
24volt.eu - Dimensionering av solcellspanel och batterier, kalkylator
 ↑ 

---

 

Elverk

Jag är lite tveksam till elverk ihop med husvagn / husbil, då även de tysta bullrar / stör.
Men bor man så man även kan behöva det som reservkraft hemma vid strömavbrott kan det vara motiverat. Tycker då man ska satsa på ett bränslesnålt och tyst elverk med god strömkvalitet.
Naturligtvis använder man inte elverket på campingplatser utan bara vid fricamping!

De moderna inverterelverken med varvtalsstyrning efter effektbehov verkar då vara den överlägsna tekniken på marknaden idag. Låg bränsleförbrukning och ren högkvalitativ ström för drift av känslig elektronisk utrustning såsom LCD TV och LapTop / PC, DVD-spelare, etc.

Kipor har en serie inverter elverk med "Smart Throttle" som styr elverkets varvtal efter uttagen eleffekt. Vid lågt elbehov, som t.ex. vid 12V batteriladdning, går Kipor på lågt varvtal och sparar därmed upp till 40% i bränsleförbrukning. Blir även tystare samt mer miljövänligt.
Kipor fokuserar sin utveckling på tysta, miljövänliga och bränslesnåla elverk med god strömkvalitet för dagens lite känsliga elektronik i husvagn / husbil. Se FrittLiv´s länksida...
Kipor IG-1000 1kW digitalt sinemaster inverterelverk kostar runt 4.000kr idag (2008).

Honda säljer också en serie små tysta och driftsäkra elverk för fritidsbruk.
Hondas serie "Honda EU 10i" respektive "Honda EU 20i" är också elverk av invertertyp med varvtalsstyrning efter last samt ljuddämpade "super silent".

Finns säkert liknande inverter elverk från fler leverantörer.
Nu är inte jag så kunnig på (eller intresserad av) elverk, så finns säkert andra bra fabrikat på marknaden också av olika reservelverk! Så sök på forum eller på Internet kan rekommenderas.

Tänk på att elverk för laddning av husvagnens / husbilens 12V fritidsbatteri kräver långa driftstider, då laddning av blybatteriet inte kan skyndas på och tar många timmar!

De billiga elverken baserade på tvåtaktsmotor med oljeosande avgaser, hög bullernivå, hög bränsleförbrukning och ofta dålig strömkvalitet borde inte få säljas i vår miljömedvetna tid, annser jag. Jag tycker dessa är ett mycket dåligt köp!
En del av dessa billiga elverk kan nog även vara farliga vid fuktigt väder!

Länkar:

FrittLiv´s Länksida - Eltillbehör, Solpaneler / Solel, Bränsleceller, Elverk - Min länklista på FrittLiv.
NyTeknik - Reservelverk har allvarliga brister - artikel med viktig info: fukttålighet / driftssäkerhet.
Energimyndigheten - test av 14 reservelverk - stora brister med fukttålighet / driftssäkerhet.
Energimyndigheten - Test av reservelverk och generella köpråd (pdf) - från November 2007.
Energimyndigheten - Reservelverk vid el- och värmeavbrott (pdf) - bra teknisk info.
Energimyndigheten - Checklista med funktionskrav på generatoraggregat (pdf) - teknisk info.
 ↑ 

---

 

Bränslecell - Bränslecellsteknik

En bränslecell omvandlar direkt den kemiska energin i ett bränsle (vätgas-innehållet) till elektrisk energi. Bränslecellen behöver därmed inte gå omvägen via förbränning i en motor och får på så sätt mycket högre verkningsgrad än t.ex. ett förbränningsmotordrivet elverk.

Bränslecellen utnyttjat bara vätet (H) i bränslet dvs kolinnehållet (C) i t.ex. Metanol (CH3OH) eller i Gasol / LPG (C3H8) omvandlas bara till CO2, utan att ge någon elström (men värme istället).
Då Kol (C) har 2,75ggr mer förbränningsenergi per atom än Väte (H) så förloras en del av bränslets energinnehåll där, beroende på Väte/Kol-kvoten i bränslet. Men blir ändå mycket ström ur bränslet med bränslecell då dels bränslecellen har hög verkningsgrad i sig själv, dels då bränslecellen bara förbrukar bränsle när el förbrukas.
Dagens (2008) små mobila 12V bränsleceller använder metanol som bränsle, vilket är både brandfarligt och giftigt och därför levereras i speciella kasseter till t.ex. EFOY bränsleceller.
Under utveckling finns bränsleceller för drift på gasol, campingvärldens universalbränsle.

En annan stor fördel med små bränsleceller för mobilt bruk är den mycket låga ljudnivån (näst intill ljudlösa) och att de bara släpper ut vattenånga och koldioxid som sina "avgaser"!

Länkar:

FrittLiv´s Länksida - Eltillbehör, Solpaneler / Solel, Bränsleceller, Elverk - Min länklista på FrittLiv.
In preparation - the Truma fuel cell system - Truma testar gasoldriven (LPG) bränslecell under 2008.
Blogg - Nyheter Bränsleceller & Vätgas - Bloggar om Bränslecellsutvecklingen jorden runt (Svensk).
Husbilsklubben - Tråd: Elverk eller inte?, inlägg (#140), se till vänster gula raden, långt ned.
Citat från inlägget på Husbilsklubben (2007-12-05):
"Enligt Promobil har Honda EU10i en total genomsnittlig timkostnad på 1,5€ (livslängd 3000 timmar) medan bränslecellen (den dyraste EFOY 1600) har en kostnad på 0,85 € per timme (livslängd 5000 timmar). I Promobils kalkyl utgår man från en dagsförbrukning på ca 50 Ah, vilket för Hondan innebär ca 750 dagar med strömbehovet täckt medan EFOY 1600 ger ström för 500 dagar. Totalt har då Hondageneratorn kostat 3000 timmar * 1,5 €= 4500€ medan EFOY har kostat 5000 timmar*0,85€= 4250€."
Dvs: Redan dagens bränslecellsteknik är billigare än ett Honda elverk, över dess livslängd! Bränslecell = dyr investering men nästan ½ energikostnaden totalt mot elverk.
Dock tar bränslecellens högre investering många driftstimmar att tjäna in!
Promobil - Brennstoffzellen: Kraftwerk am Henkel - Artikel i tysk campingtidning.
Promobil - Energie an Bord - Artikel i tysk campingtidning.
Simulering av metanolvandring i en direkt metanol bränslecell - Artikel i tidningen Energi&Miljö.
 ↑ 

---

 

Snabbfakta om våta öppna blybatterier / fritidsbatterier / husvagnsbatterier

Uppdaterad 2009-01-13
Blybatterier är i dagsläget enda möjligheten för lagring av ström vid mobil 12V elförsörjning!
För mobilt liv (husvagn, husbil, båt) är det blybatteri typ fritidsbatter / djupcykelsbatteri som man ska använda för bodelens strömförsörjning.
Fritidsbatterier är konstruerade för lägre strömuttag under lång tid och tål djupare urladdning än startbatterier.
Startbatteri är tillverkade för stort strömuttag under kort tid och tål djupurladdning sämre.
Fritidsbatteri ger längre livslängd, bättre strömförsörjning och bäst ekonomi för mobilt boende.
I framtiden kan vi troligen räkna med Litiumjon-batterier (Li-ion), vilka skulle vara mycket effektivare och bättre, bl.a. genom att tåla 100% urladdning i var cykel.

Fritidsbatterier / blybatterier kostar mycket pengar vilket gör det viktigt att få lång livslängd ur dem.

Att tänka på för vått öppet blybatteri (typ fritidsbatteri = djupcykelsbatteri):

1. Skonsam laddning grunden för lång batterilivslängd:
• Grunden för att få lång livslängd är att använda en välutvecklad modern elektronisk batteriladdare, som styr laddningen efter batteriets olika laddfaser (4-6 faser).
  
  Figure ur © CTEK´s skrift "Batterier och Laddning"
• Även en laddregulator för solpaneler bör innehålla minst 4 av batteriets laddfaser.
  1. Bulk / Bulkladdning - konstant ström, ger 75-80% laddningsgrad (av kapaciteten)
  2. Absorbtion / Acceptansladdning - konstant spänning 14,4V (25°C, -24mV/°C)
  3. Equalization / Utjämningsladdning med 0,04C¹ A alt. 14,8V 1-3h (25°C, -24mV/°C)
  4. Float / Underhållsladdning 13,7V (13,4-13,8 OK) (25°C, -24mV/°C)
  Bör även innehålla djupurladdningsskydd som bryter urladdningen vid ca 11,5V.
  Är även väldigt bra med en intelligent snabb elektronisk huvudsäkringsfunktion.
  ¹⁾ C är batteriets nominella kapacitet (Ah) definierad vid 20h urladdning.
• Högre spänning än 13,7V (25°C, -24mV/°C) under Float / Underhållsladdning medför elektrokemisk korrosion i batteriet som förkortar livslängden (vått öppet blybatteri).
  Ju högre spänningen avviker desto kortare livslängd får blybatteriet.
• CTEK´s "Pulse" Float / Underhållsladdning är extra skonsam vid långvarigt inkopplad laddning. Den analyserar batteriets tillstånd och håller laddningen inom 95-100% genom att toppa upp batteriet med korta laddpulser när det behövs.
  WAECO har också fina batteriladdare med sin WAECO PerfectCharge serie.
• Även en solpanel, som ju bara laddar dagtid och ger blybatteriet en laddpaus varje natt, måste vara väldigt nära idealet, om solladdregulatorn har en temperaturkompenserad underhållsladdning / float charging på max 13,7V (25°C, -24mV/°C)! 2009-10-15
2. Låg laddström förlänger batteriets livslängden:
• Laddströmmen bör inte vara högre än 0,25C (A), där C är batteriets kapacitet i (Ah).
  För 75Ah batteri motsvarar 0,25C 18A. Bl.a pga skadlig uppvärmning av batteriet.
• Rekommenderad laddström är 0,1C (A), där C är batteriets kapacitet i (Ah).
  För 75Ah batteri motsvarar 0,1C 7,5A. Ger en rimlig livslängd på batteriet.
• Betydligt lägre laddström än 0,1C är gynnsamt för lång livslängd på fritidsbatteriet.
3. Låg urladdningsgrad förlänger batteriets livslängd:
   För lång livslängd på blybatteriet bör det max urladdas till 50% av sin kapacitet!
   Riktlinjer för livslängd vs urladdningsdjup (lite grovt):
• 100% livslängd vid cykler till 50% urladdning (= ca 11,9V / 10A för 75Ah batteri).
• 10% livslängd vid cykler till 100% urladdning (= ca 10,5V / 10A för 75Ah batteri).
• 1000% livslängd vid cykler till bara 10% urladdningsdjup.
• Sambandet mellan urladdningsdjup vs livslängd är nästan linjärt.
• Urladdningscykler under 5% urladdningsdjup är dock ej bra för livlängden heller.
4. Vid djupurladdning till mer än 50% åldras batteriet snabbt:
   Vid djupurladdning till mer än 50% urladdning åldras batteriet snabbt genom sulfatisering, snabbare ju djupare urladdningsgrad.
   För 100% urladdat batteri går åldrandet mycket snabbt och varje dag urladdat är skadlig!
   Därför ska batteriet omedelbart få laddning efter urladdning till under 50% av sin kapacitet.
5. Hög temperatur förkortare blybatteriets livslängd:
   En höjd arbetstemperatur för batteriet ökar korrosionshastigheten pga den snabbare kemiska reaktionshastigheten, vilket leder till förkortad livslängd!
   Riktlinjer för temperatur vs livslängd:
• 20°C ger 100% livslängd.
• 25°C ger 70% livslängd.
• 30°C ger 50% livslängd.
• 40°C ger 25% livslängd.
6. Inaktivt batteri under lång tid är skadligt:
   Inaktivt batteri under lång tid (ingen laddning eller urladdning) ökar markant risken för haveri, typ kortslutning i cell samt åldrar batteriet genom kristallisering av blysulfaten, vilket minskar dess kapacitet.
   När batteriet inte används under lång tid bör det antingen:
• Anslutas till intelligent laddare, typ CTEC, som underhållsladdar med pulsladdning.
• Vara kopplat till solpanel som dagligen ger underhållsladdning vid en max s.k. "float charge" på 13,7V (25°C, -24mV/°C) och en gynnsam automatisk laddpaus varje natt.
• Manuellt regelbundet koppla batteriet till bra laddare och ladda fullt.
7. Blybatteriaktivator förlänger batteriets livslängd:
   Ett batteri som står oanvänt får allt sämre kapacitet medan cykling aktiverar blybatteriet.
   Livslängden vid långvarigt passiva fritidsbatterier (ingen urladdning, som är vanligt långa perioder i typ husvagnar) kan förlängas med en s.k. blybatteriaktivator / blybatterirekonditionerare samt viss åldring typ sulfatisering även lösas upp.
   Conrad.se har ibland sådana i sitt sortimen, vilket jag köpt, men se upp med strömförbrukningen så de är inom 1-5mA max, men kan vara betydligt större för vissa modeller. Ska även vara en blybatteriaktivator som aktiverar batteri i vila!
   Jag är även övertygad om att en kontinuerligt ansluten blybatteriaktivator förbättrar laddningsmottagligheten i kyla för blybatterier.
   Lite om bakgrunden till varför blybatteriaktivatorer finns och vad de gör:
   Desulfatorsystems - how it works. (2009-10-16)
   Battery Pulsing Devices (2009-10-19)
   MegaPuls - How it works (2009-10-19)
   Några exempel på produkter:
   Batteriaktivator hos ratioparts.com (2009-04-17)
   WAECO PerfectBattery BC (batteriaktivator) batteriunderhåll förlänger livslängden (2009-10-19) MegaPuls (batteriaktivator) (2009-10-19)
• En blybatteriaktivator belastar batteriet med en kraftig kort (typ 100μs) 80-100A urladdninsström puls, vilket upprepas med 20-30s mellanrum. Detta brukar ge en medelströmförbrukning på bara ca 1,5mA.
• Blybatteriaktivator används med fördel kontinuerligt inkopplad till fritidsbatteriet.
  Jag har haft min PB-500 inkopplad konstant i 2 år nu i min husvagn (Feb 2009).
• De regelbunda höga strömpulserna håller den kemiska processen i blybatteriet aktiv och "ungdomlig" och kan omvandla bildad blysulfat till aktivt elektrodmaterial igen.
• Det nämns att en kontinuerligt inkopplad blybatteriaktivator kan förlänga batteriets livslängd med upp till 5ggr!
8. Låg urladdningström ger ökad urladdningskapacitet:
   Batteriets kapacitet bestäms normalt för 20h urladdningstid (C20), t.ex. 75Ah vid 3,75A urladdningsström. Vid större urladdningsström fås en lägre tillgänglig urladdningskapacitet i (Ah), vilket är ganska känt.
   Vid lägre urladdningsström fås på motsvarande sätt högre urladdningskapacitet.
• Ett fräscht 75Ah fritidsbatteri kan t.ex vid 0,5A urladdningsström få en urladdningskapacitet på ända upp till 125-135Ah, lite beroende på batteriets egenskaper.
• Det är den s.k. Peukerts formel som beskriver detta fenomen (Engelsk teknisk djup artikel om Peukerts formel).
• Det innebär att om man parallellkopplar två blybatterier så halveras strömmen som urladdar vart batteri och därmed kan man ur dessa få upp till 2,5ggr högre tillgänglig urladdnings kapacitet ihop, jämfört med ett blybatteri. Allt enligt egenskapen som Peukerts formel beskriver men lite beroende på vilken urladdningsström jag har i min 12V elanläggning. Är bra kunskap vid dimensionering av en solelanläggning!
9. Låg temperatur ger lägre tillgänglig urladdningskapacitet:
   Batteriets kapacitet är beroende av dess temperatur och minskar vid lägre temperaturer (under 20°C) vid stora urladdningsströmmar (1C).
   
• Minskningen i kapacitet är ca 1%/°C vid stora urladdningsströmmar, räknat från 20°C.
• Vid låga urladdningsströmmar verkar låg temperatur inte ha lika stor inverkan på tillgänglig urladdningskapacitet! Finns dock dåligt med fakta om detta.
• Viktig(ast) är en anpassad laddspänning (-24mV/°C), så att batteriet blir fulladdat vid lägre temperatur!
• 20°C ger 100% urladdningskapacitet, räknat på temperaturberoendet 1%/°C.
• 0°C ger 80% urladdningskapacitet, räknat på temperaturberoendet 1%/°C.
• -20°C ger 60% urladdningskapacitet, räknat på temperaturberoendet 1%/°C.
• Den minskade batterikapaciteten återfås igen när batteriet värms upp.
• (Förmågan till stor startström för startbatterier kan dock påverkas betydligt mer av låg temperatur!)
10. Batteriets laddningsgrad via vilospänning för vått öppet blybatteri:
    Laddningsgraden kan lite grovt uppskattas vid mätning av batteriets polspänning.
    Vanligen ska batteriet då först varit i vila ett dygn, men minst i 3h.
    Det förekommer lite olika siffror om vilospänning vs laddningsgrad för vått öppet blybatteri av typ fritidsbatteri, vilket gör detta lite osäkert.
    En del solladdregulatorer visar laddningsgraden s.k. "SOC" (State Of Charge) i procent genom lite mer avancerade algoritmer som både mäter batterispänning, förbrukningsström och temperatur och kanske förbrukningshistorik. En del solladdregulatorer har t.o.m. en adaptiv självlärande algoritm för batteriet.
• Tabellen nedan tror jag på som en grov riktlinje (för fritidsbatteri av våt öppen blytyp):
  (Tabellen gäller för polspänning i vila under urladdningsfasen.)

  Polspänning (vila)	Laddningsgrad	Polspänning (svag urladdning)
  11,92 volt	0%	≈ 11,72 volt
  12,00 volt	10%	≈ 11,80 volt
  12,08 volt	20%	≈ 11,88 volt
  12,16 volt	30%	≈ 11,96 volt
  12,24 volt	40%	≈ 12,04 volt
  12,32 volt	50%	≈ 12,12 volt
  12,40 volt	60%	≈ 12,20 volt
  12,48 volt	70%	≈ 12,28 volt
  12,56 volt	80%	≈ 12,36 volt
  12,64 volt	90%	≈ 12,44 volt
  12,72 volt	100%	≈ 12,52 volt

• Vid lätt strömuttag säger en källa att man ska minska tabellens vilospänning med 0,2V för att få en hyfsad uppfattning om batteriets laddningsgrad. Men blir mer osäkert.
• Vilospänningen vs laddningsgraden är nästan oberoende av temperaturen.
• Tyvärr verkar det som om en ständigt inkopplad blybatteriaktivator påverkar vilospänning vs laddningsgrad, då batteriet ju aldrig riktigt befinner sig i vila.
11. Uppskatta tillgänglig kapacitet / laddningstillstånd med Ah-mätare "tankmätare":
    Batteriets kapacitet är beroende av väldigt många olika faktorer, vilket gör det svårt att få någon noggrann uppskattning av kvarvarande kapacitet eller laddningsgraden! Även vid avancerade Ah-mätare som inkluderar beräkningsmodeller typ Peukerts formel kan noggrannheten bli dålig över längre tid. En del Ah-mätare räknar dock bara negativa Ah och nollas därmed automatiskt var gång batteriet blir fulladdat!
    
• Vid dynamisk ur- / uppladdning varierar förlusterna vid olika strömmar, påverka pauser i urladdningen, storlek på urladdningsström, temperatur, batteriålder, urladdningsdjup, upp- / urladdningsförlopp, återhämtning (vila), etc. - dvs väldigt många faktorer.
• En källa anger att man måste ladda tillbaka ca 115% av förbrukad strömmängd i (Ah).
  Så under kortare mättid, typ dagar till någon vecka, så kan en summering av upp- och urladdningsström (Ah) med hänsyn till 115% iladdningsbehov ge en hyfsad uppfattning hur man ligger till vid ett solelsystem. Men mätningen bör då nollas inför mätperioden.
• Många annser att mätning av polspänning, via digital panelvoltmeter ansluten direkt till batteriets poler, i kombination att man lär sig att få en känsla för sin anläggning ger en lika bra eller bättre uppfattning av laddningsgraden i blybatterierna i längden, jämfört med en dyr Ah-mätare.

Uppdaterad 2009-04-09
Några olika mätare för batterikapacitet / laddningsgrad:
BattMeter3, avancerad Ah-mätare, den mest uppskattade av båtfolk enligt webbsökning.
Battery Bug, ny teknik som analysera batteriets kondition via korta höga strömpulser.
Battery Brain, skydd mot skadligt djup urladdning (BatteryBrian hemsida (eng)).
Battery Amp Hour Meter (eng), för Electric Bike & Scooter, säkert lika bra för husvagn.
Batterimonitor, A PIC based battery monitor, intressant självbygge av Ah-mätare.
2009-10-14
Nasa Battery Monitor 12v SM523-BM1, lite billigare Ah-mätare / batterimonitor, England.
Nasa Battery Monitor 12v SM523-BM1, Svensk återförsäljare av Ah-timmätaren.
NASA Batterymonitor BM-1, engelsk manual, installation och användning.
NASA Batterymonitor BM-1, NASA Marine Ltd, info hos företaget NASA.
NASA Batterymonitor BM-1 provkörd, foruminlägg på Sailguide.
Nasa Compact Battery Monitor 12v SM523-BM1-C, lite billigare batterimonitor, England.


12. Parallellkoppling av blybatterier:
    För att få en ökad kapacitet är det vanligt att man parallellkopplar flera blybatterier.
    Vid parallellkopplling blir batterisystemet självreglerande och inte så känsligt för olikheter i batterierna pga dynamiken i spänningsförloppet under ur- / uppladdning.
    Riktlinjer för parallellkoppling:
• Blybatteriena ska ha samma nominella spänning.
• Blybatteriena ska vara av samma typ (fritids, vått öppet, AGM, GEL, VRLA, etc.).
• Batterierna kan ha olika kapacitet (inom rimliga gränser).
• Batterierna kan ha olika ålder (men syradensiteten bör vara ungfär lika vid fulladdat). Det minst åldrade batteriet får arbeta lite hårdare, men ändå mindre än om det varit ensamt. Ett nytt batteri skadas inte av detta men ett åldrat avlastas lite.
• Behövs ingen avsäkring mellan batterierna pga hysteresen (skillnaden) i laddnings- / urladdningspänning. Om en cell kortsluter i ett batteri fås ändå ingen farlig strömrusning. Dock laddas övriga batterier ur och åldras / skadas, om det ej uppmärksammas.
  Denna urladdning av övriga batterier vid en cellkortslutning är svårt att undvika med säkring, då man inte får en kraftig strömrusning.
• Vid parallellkoppling ökar den sammanlagda kapaciteten med mer än summan av batteriernas nominella kapacitet pga av att urladdningsströmmen fördelas på fler batterier. Två lika batterier ger ofta upp mot 2,5ggr tillgänglig kapacitet mot ett!
• Vid parallellkoppling av två blybatterier fås en gynnsamm symmetri vid korskoppling av anslutningsledningar, dvs last- / laddkablar ansluts till (+)-pol på ena batteriet och (-)-pol på det andra batteriet. Ger jämnast laddfördelning mellan batterierna!

 
För den vettgirige:
Tudors "Allt du bör veta om (start)batterier".
Banners "Bärbar kraft för hobby & fritid". (Om Banner fritdsbatteri / blybatteri.)
Batteriladdartest. Särtryck från Praktiskt Båtägande November 2008. - 2009-10-15
Charge regimes for valve-regulated lead-acid batteries. Pulserande batteriladdning - 2009-10-16

Några exempel på fritidsbatterier:
Tudor Nautica serie av Fritidsbatterier (Nautica Freeline brukar användas till husvagn).
Nautica Freeline har fickseparatorer som gör batteriet tåligare mot vibrationer och skakningar. Därmed fås en stabilare och bättre livslängd för ett batteri som skumpar runt i en husvagn.
Troligen är Tudor Nautica Freeline ett av de vanligaste husvagnsbatterierna.
Uppdaterad 2009-04-09
Banner Energy Bull (Fritidsbatteri) ett Österikiskt kvalitetsbatteri med fickseparatorer. Läs broschyr.
Banner säljs bl.a. av Bauhaus.
Fickseparatorer är som en påse runt elektroderna och förhindrar risk för kortslutning eller hög självurladdning orsakat av nedfallet poröst elektrodmaterial, vilket annars ibland förkortar blybatteriets livslängden!
VARTA Fritid & Marin (VARTA LEISURE användas till husvagn). Säljs bl.a. hos båttillbehör.

OBS: Snabbfaktan ovan är en sammaställning av kunskap ur många olika källor samt från egna erfarenheter och kunskaper, men utger sig ej för att vara den enda absoluta sanningen.

 ↑ 

---

 

Strategi för 12V mobil elförsörjning

Här kommer förslag på strategi för mobil 12V elförsörjning lite senare...

 ↑ 

---