Solcell och elverk plus 12V laddare

En vettigt konstruerad solcellsregulator ska klara det. Men det är den specifikationen man får detaljgranska. Eventuellt ställa frågan till tillverkaren.

Alla regulatorer jag sett har inget emot om "någon annan" laddar batteriet parallellt. Det som kan hända är att batteriets laddningsgrad visas felaktigt men ingenting brinner upp.

Detta under förutsättning att elverkets laddare såklart inte ger överspänning eller störningar och det är inte alls omöjligt att den gör om elverket är ett gammaldags oreglerat som bara kan driva motorer, glödlampor och el-element.

Jag har undersökt saken lite närmare vid ett tillfälle. Kom då fram till att solcellsregulatorn skall ha gemensam jord på in/ut, dvs reglera på +-sidan (vilket inte alla gör). Sen tog jag generatorns utspänning och växlade upp till 19-24 V och matade in den i solcellsregulatorn, parallellt med solcellerna. Då kommer regulatorn ha full koll på batteriet och alla laddningskällor - både generator och solceller. Om regulatorn hanterar lasten och mäter laddningsstatus stämmer detta också utan extra mätutrustning. Dessutom blir laddningen effektivare eftersom generatorer sällan ger mer än 14.4 V och det bara i början av laddcykeln. En solcells-laddregulator kan öka laddningsspänningen till vad batteriet kan ta emot, och justera för batteriets aktuella temperatur. Detta fick jag godkänt av från tillverkaren av sollcellsregulatorn. Mycket bra lösning som till förhållandevis lågt pris gav betydligt bättre laddning i båten då man endast kör motorn en kort stund.

Det beror lite på vad det är för laddare man kopplar till generatorn. De flesta mindre generatorer har en enkel 8A 12V lindning vilket tar lång tid att ladda med om man har ett par 100A batterier så man använder i regel en kraftigare laddare som ansluts till generatorns 230V utgång. Dessa laddare är ofta av elektronisk typ och vissa funktioner som pulsladdning (för att desulfatisera batterier) fungerar då mindre bra om man laddar från annat håll samtidigt, men det är inget som går sönder eller så. Det är dock viktigt att om man använder automatisk generator att den är ställd på korrekt spänning för stopp eftersom den aldrig skall ladda batterierna mer än ca 50% när man har annan typ av laddning från t.ex. solfångare. Spänningen skiljer sig lite mellan olika typer av batterier.

Skulle nog säga fördel DC här.. av flera orsaker. Förs spänningar på 12V och även 48V (vilket jag själv har många års erfarenhet av) är att det är tämligen ofarligt att ta i. Glömmer man bort att spänningen är på och man tar i ledningar så känns det oftast inget alls, i värsta fall om har fuktiga händer sticker det till lite. Om man däremot snuddar med ett verktyg sprakar de till ordentligt. (snabb säkring är verkligen att ha här).

Att koppla två laddare till samma batteri kan bli lite knepigt. Grejen är att laddarna känner av spänningen på batteriet för att känna av om de ska ladda eller inte. Laddaren vet hur mycket ström den bidrar med själv och räknar bort det på polspänningen på batteriet (förutsatt att laddaren är lite halv smart).

Resultatet av detta kan då bli att om det är tafligt med sol eller batterierna börjar bli låga (ofta i kombination med hög last) så kommer generatorn att hugga in. Så länge är allt frid och fröjd. Solcells laddaren som då bidrar med ingen eller lite ström kommer då tro att batteriet magiskt har blivit fullladdat (vilket nästan är sant), och då dra slutsatsen att den ska vara väldigt försiktig med att ladda batetrierna.

Om nu solen kommer åter så sitter generatorn och går för fullt, men solcellsladdaren kommer då att vägra ladda batterierna för att den lever i illusionen om att batterierna redan är fulla.

Som jag ser det finns det två sätt att lösa detta problem på.

Metod 1:
Konfigurera laddaren på generatorn på så vis att generatorn stängs av när den når den spänningen där solcells laddaren tycker det är dags att börja smyg ladda. Detta bör vara någon stans mellan 12 och 12,5V.. Ett bly syra batteri är normalt sett 45% laddat vid 12%. 70% vid 12,25V och 90% vid 12,5%. Jag skulle nog sätta cut of spänningen på runt 12,1 till 12,2V för generatorn. Och sätta den att starta vid mellan 11.25 och 11.5V, vilket är ungefär 15-20% laddning. Detta ger en laddning på ungefär 20 till 50%. Man vill inte gärna gå under 20%, men man vill inte gå för högt heller får då har man inget utrymme för solcellerna att bidra med. Vid 50% kommer solcellerna antagligen ladda fullt blås under tiden som generatorn står på (förutsatt att man inte har en för kraftfull generator).

Metod 2:
Man köper en konfigurerabar 2 ingångs laddare

Det behövs ingen konfigurerbar 2 ingångsladdare. En hjärna "=laddare" annars blir det konflikt. Koppla alla spänningskällor parallelt på ingången till den. Solcellsregultaron är utmärkt för det, spänningen in skall vara minst 19 V. Solcellerna har inbyggd diod, är man orolig att strömmen skall gå bakvägen från solcellen till generatorn kan man koppla även den genom en diod. Mycket billigare än smarta prylar som försöker tänka två gånger och ändå inte klarar av hela jobbet (dvs. managera batteriet helt).

Hur gör man på fritidsbåtar? Där är det ju vanligt att ha flera alternativa strömkällor för batteriladdning såsom vindgenerator, solceller, laddare som drivs med landström och båtmotorns generator. Finns väl automatik som sköter det där?
På den gamla segelbåten jag gastar på och mekar med har vi i och för sig tre separata kretsar med varsitt 75Ah: En krets som enbart laddas med solcell, en som laddas av generator via en diodgrunka som också laddar startbatteriet.

mrpos: Nja, om alla laddare är av lämplig typ går det fint att koppla in hur många man vill. Däremot kommer lasten att snedfördelas i slutet av laddningen.

En blybatteriladdare är en CC-CV laddare, dvs först konstantström upp till en viss spänning, sedan konstant spänning och till sist terminering eller övergång till underhållsladdning när strömmen är tillräckligt låg.

Säg att en laddare har konstantspänningen 14,2 V och en annan 14,0 V. Båda ger 10 A. Kopplar vi in båda till ett tomt batteri kommer båda att ladda med 10 A och "hjälpas åt" tills spänningen når 14,0 V, då kommer laddare 2 att gå över till konstantspänning. Dock upptäcker den att strömmen från den direkt blev 0 (den andra laddar ju för fullt till 14,2V) och därmed indikera "laddning klar". Laddare 1 kommer ladda till 14,2 V och sedan fylla det sista innan den är klar.

Börjar vi belasta batteriet så att spänningen sjunker till 14,0-14,2v kommer laddare 1 att gå tillbaka till CC, och sjunker det under 14,0 även laddare 2.
(Moderna laddare har dock ofta andra kriterier, t.ex. att de startar om när batterispänningen sjunker till 13,6 V vilket den gör nästan direkt om man börjar förbruka el).

När jag behövt mycket "kräm" till konstiga experiment i garaget har jag (förvisso omsorgsfullt) kopplat in diverse laddare och labaggregat till samma batteri och det fungerar utmärkt. Här skall man komma ihåg att kabelareor och kabellängder också är en viktig faktor för att faktiskt kunna nyttja alla strömkällor.

En solcellsregulator har därför inget emot om en annan strömkälla trycker in energi i batteriet, men om den har avancerad övervakning av batteriladdningstillståndet sätter man det delvis ur spel/den mäter fel.

På en fritidsbåt är det helt enkelt att koppla in vad man nu har att tillgå!

Solceller, vindkraftverk, generatorn från båtmotorn, landströmsladdare, elverk.
För att få ut max ur alla bör man ha koll på vilken slutspänning systemen styr mot så att inte t.ex. solcellen "stänger av" bara för att vindkraftverket höjt spänningen över solcellsregulatorns spänningsgräns. Om alla ligger någorlunda rätt (inom några tiondels volt) kommer detta dock aldrig vara ett problem eftersom denna snedfördelning bara inträffar när batteriet nästan är fullt laddat!

Vanlig fälla 1 är dock att generatorn på inombordaren ger för låg utspänning och att man därför går miste om värdefull batteriladdning när motorn ändå går. Därför kan man köpa bättre regulatorer till generatorn. På nyare båtar kanske det är bra från början iofs, vet ej.

Vanlig fälla 2 är felaktigt dimensionerade kablar eller att man ej kompenserat för kabelförlust. T.ex. att vindkraftverket ger 14,2 V där snurran sitter, men vid batteriet blir det bara 13 V vid 10A. Samtidigt har man en solcellspanel som ger 14,2 V som sitter närmare batteriet och därmed ger 13,9V vid 10A. Där kommer man inte nyttja vindkraftverket till fullo. Ännu sämre då om man startar motorn och "skall ladda rejält" men så ger den 13,5V och lite kabelförlust så att vid 25A är det bara 12,7V vid batteriet. Om man då förbrukar en massa el samtidigt blir batteriet aldrig laddat / laddas extremt sakta.