Högspänningsledning fram till bogpropellern?

[Braempa 12]

Dags att byta batterier i förbrukningsbanken och även till bogpropeller och ankarspel. Tänkte satsa på LiFePO4-batterier så håller lite längre.

 

För att förenkla systemet mm så skulle jag vilja ta bort batteriet som sitter framme i fören (för bogisen) och koppla bogpropeller och ankarspel direkt till den stora LiFePO4-banken.

 

Men bogpropellern drar ju typ 500A så blir ju en orimligt tjocka kablar att dra genom hela båten (typ 140 mm2).

 

Jag har hört att skall finnas någon form av lösning med en inverter som skapar 10 000 volt växelström som man kan köra fram genom en då ganska tunn kabel och sedan transformera ned till 12 V igen där framme. Lär ha använts av X-yachts?

 

Har googlat vilt men kan inte hitta något dock. Har jag drömt, eller finns faktiskt lösningen?

[Kane 974]

På vilket sätt blir förenklingen när du går från 1 batteri till 2 inverters/converters?

[bhemac 2 859]

Börja med att kolla med tillverkaren av bogpropellern vad de säger om att använda LiFePO4, det lär korta bogpropellerns liv avsevärt.

Ett blybatteri nära bogpropellern brukar vara den bästa lösningen och billigast över tid.

10kV i båten tror jag få vill ha i båten även om de 500A bara blir 0,6A. 

290V används i en del bilar, det är kanske mer rimligt i en båt. Men de DC/DC omvandlare som ska hantera 500A kostar. Ett alternativ är att byta motorn i bogpropellern till tex en på 144V och slippa en DC/DC omvandlare, det lär inte bli dyrare.

Skulle jag bygga ett elsystem helt från början så skulle jag välja en systemspänning på 48 eller 144V. En omvandlare för att kunna köra en 12V pump kostar under 200kr.

Med 144V kan man plocka bort en eller flera trasiga LiFePO4 celler utan någon större förlust.

Dessutom kan man ladda datorn direkt på 144V.

Startsystemet behåller man på 12V, det fungerar ju ganska bra.

[Bjorns_snipa 94]

10 kV kräver god isolering för att undvika överslag (kanske en kraftledning längs båten). Jag skulle sätta gränsen vid 50 V, däröver är spänningen livsfarlig.

Visst, det finns risker med lägre spänningar också, t.ex. brand om man inte avsäkrar korrekt.

[bhemac 2 859]

52 minuter sedan skrev Bjorns_snipa:

Jag skulle sätta gränsen vid 50 V, däröver är spänningen livsfarlig.

En bra poäng. 50V kan man oftast köra i befintliga anläggningar efter lite uppgraderingar. Ska man öka spänningen, vilket kan vara praktiskt, så måste man nästan alltid göra en helt ny installation.

[Georg_Ohm 4 831]

Undrar hur firma Citroën skulle löst ett sådant problem...?

 

Jag tycker det låter omständligt i överkant.

Visserligen blir det spänningsfall i långa kablar, men ändå föreslår jag två feta kablar från startbatteriet framåt mot bogisen. En adekvat bladsäkring närmast batteriet skall man ha också.

Förstår inte varför du vill uppfinna hjulet på nytt, till sjöss skall man ha enkla lösningar som man lätt kan underhålla och enkelt nödlaga med enkla verktyg.

10kV i kölsvinet, eller i någon kabelkanal låter ju inte så bra... Jag byter elsystem i 80-100 år gamla spårgående lokaltrafikfordon, där innerbelysningens lampor är kopplade i serie med linjespänningen då 600 Likström, nu 750 volt likström... Vi fixar statiska omvandlare och det blir 24 volt istället, en anpassning till dagens krav.

 

I verkstaden intill hade det häromdagen rullats in ett annat veteranfordon, en begravningsbil från 1930-talet, som fortfarande ibland går den i aktiv tjänst. Det var en del elfel, generatorn fick bytas ut, ja det blev dessvärre en modern växelströmsgenerator, den gamla (gissa vilken sorts) var "död" om nu det ordet accepteras i sammanhanget... Men en anpassning till dagens krav, rullbälten och mobiltelefonladdare är andra saker. Krav på trafiksäkerhet, arbetsmiljökrav och kanske senare miljökrav.

 

Men försörj bogisen med ordentliga kablar! enkelt, mindre dyrt och säkrare. Sedan kan det ju vara besvärligt att dra tjocka kablar genom båten i trånga utrymmen.

[Faderullan 717]

Nu har jag ju liten erfarenhet av bogpropellrar men är den faktiskt 6 kW? (500A x 12V) Det måste vara en rejäl båt du har, en större bogpropeller för fritidsbåtar te.x Vetus 5512 är angiven till 350A. Vetus 2512 är angiven till 200 A  Börja med att ta reda på vad den verkliga strömförbrukningen är, räkna sedan. När man dimensionerar kabel för elnät och byggnader måste man naturligtvis dimensionera kablarna för kontinuerlig belastning. En bogpropeller körs väl sällan mer än några sekunder i taget så jag skulle utan sorg och oro köra bogpropellern på 50 mm2, visst är även det en rejäl kabel men helt hanterbar.

Redigerad 15 December , 2018 av Faderullan

[bhemac 2 859]

1 timme sedan skrev Georg_Ohm:

Undrar hur firma Citroën skulle löst ett sådant problem...?

 

Är inte det självklart? Hydraul! 

[Mackey 4 462]

2 timmar sedan skrev Georg_Ohm:

Undrar hur firma Citroën skulle löst ett sådant problem...?

38 minuter sedan skrev bhemac:

Är inte det självklart? Hydraul! 

 

Först skulle de nog rita om båten så att den gav mindre luftmotstånd.

Ev. skulle ballasttankar ingå i skrovet så att båten kunde sänkas ned för att minska vindens inverkan.

 

Tillägg:

För oss vanliga människor som inte är konstruktörer på Citroën så tänker jag så här.

 

Välj en bogpropeller som är stor nog för de situationer du normalt hamnar i, ev. med lite överkapacitet. En invändning mot detta blir säkert att större är bättre och säkrare om det blåser kuling. Jo, nog är det så, men det finns ju andra hjälpmedel. Välja skyddad förtöjningsplats, kolla väderprognoser, ligga kvar om det känns osäkert att gå ut, få hjälp, mm, mm. Att alltid dimensionera för värsta tänkbara situation blir både dyrt och krångligt.

 

Se till att göra en riktigt bra installation så att bogisen inte suger luft och så att motståndet in i tunneln blir så lågt som möjligt. Många installationer är rätt dåligt gjorda med för högt placerade tunnlar och rätt skarpa kanter in i tunneln.

 

En 4 hk (250 A) bogpropeller räcker för en 12 m båt och 10 m/s sidvind.

Om det är 7 m kabeldragning mellan batteri och bogpropeller blir spänningsfallet 1,2 volt med en 50 mm2 kabel. Det bör vara helt okej tycker jag, kanske tom. bra eftersom de bogpropellrar som finns på marknaden inte är anpassade för LiFePO4-batterier.

 

Mackey

 

Redigerad 15 December , 2018 av Mackey

[Bjorns_snipa 94]

Varför inte behålla batteri intill bogisen? Det behöver inte vara så stort.

Redigerad 15 December , 2018 av Bjorns_snipa

[Lintott 1 882]

Specifikationen för bogpropellrar beskrivs ofta med dragkraften vid två olika spänningar. så här ser t.ex. specen ut för SIDE-POWER SE25/110S:

Tryckkraft vid 10,5/21V* (kg • lbs)25 • 55

Tryckkraft vid 12/24V* (kg • lbs)30 • 66

 

https://sleipnerab.se/produkt/37830/se25-tunnel-thruster-12v/

 

Jag tolkar det som att den dragkraft som den aktuella bogisen presterar anges vid 10,5V d.v.s de räknar med ett (rimligt) spänningsfall vid användningen.

[bhemac 2 859]

1 timme sedan skrev Lintott:

Jag tolkar det som att den dragkraft som den aktuella bogisen presterar anges vid 10,5V

Låter rimligt.

Arbetsspänningen är 10,5V men motorn tål (kortvarigt) 12V. Skulle man märka motorn "10,5V" skulle folk tjata ihjäl återförsäljarna. Vid start kommer troligen spänningen sjunka ytterligare 1,5V och man får en strömbegränsning under starten.

Därför är ett lagom stort blybatteri idealiskt, det är nog vad bogpropellern troligen är konstruerat för.

--

Ett separat batteri till bogpropellern är en bra lösning. Dessutom är det ett nödbatteri som kan hjälpa till vid start om det skulle behövas. Eller för att strömförsörja en VHF.

[Georg_Ohm 4 831]

17 timmar sedan skrev bhemac:

 

Är inte det självklart? Hydraul! 

Gashydrauliskt, olja och kväve. Kanske med ett inslag av onödigt komplicerad elektromekanik.

 

Nåväl, jag har skrivit det innan i liknande trådar, att ett separat batteri i förskeppet kanske är en bra elektrisk lösning, men inte för inombordsmiljön, eller boendemiljön ombord.

Nu tänker jag väl främst på öppna syra/blybatterier som då avger vätgas vid laddning. Men beroende på båtens övriga viktbalans, jämviktspunkt, kanske inte ett tungt batteri i förskeppet är optimalt. Spelar väl knappast någon roll i stabila segelbåtar eller deplacerande motorbåtar, men kan vara en avgörande faktor i planande/halvplanande båtar. Hursomhelst måste ju extrabatterier vara väl fastsatta, gärna i egen box, skall ha batteriavskiljare och måste ju då "tittas till" emellanåt även om de är "underhållsfria".  (underhållsfritt=går inte att underhålla, även om man verkligen vill)

Nödbatterier i all ära, men jag hade dragit tjocka och väl avsäkrade kablar.

 

De gånger jag köpt ny bogpropeller (två gånger) har jag köpt en storlek större än rekommenderat, då priset inte skiljde så himla mycket, det har jag inte ångrat. Bra att ha kraft till övers och kunna vända båten snabbt upp mot vinden.

Nuvarande båt har precis den storleken som rekommenderas för den båtens längd (men inte för höjd och för vindfång) det funkar, men kräver mer planering, det kunde gott och väl varit mer kraft i den bogisen. Det går jättebra i skyddade hamnar eller vid bleke, men då det tar i från sidan hade jag önskat mer effekt.  

Kanske jag skall byta till fembladig impeller (eller då lösa problemet elektriskt med extra batteri... men det finns ingen fysisk plats mer i förskeppet). Erkännas bör väl att jag vare sig mätt ström eller spänning då bogisen jobbar, jag har liksom annat att tänka på just då... Men måhända kanske spänningen ökar med några volt om jag hade haft ett batteri på någon decimeters avstånd från bogpropellern. Sedan har ju det med installationen att göra också, den skall sitta så långt fram som möjligt i förskeppet och samtidigt så djupt som möjligt, vilket kan vara en svår kombination. Jag ser (och hör) att många bogpropellrar, även min egen, kaviterar en hel del, och det är även det som skapar mycket av oväsendet.

Redigerad 16 December , 2018 av Georg_Ohm

[bhemac 2 859]

42 minuter sedan skrev Georg_Ohm:

Gashydrauliskt, olja och kväve. Kanske med ett inslag av onödigt komplicerad elektromekanik.

Nej, helt okomplicerat. Pump, reglerventil och motor. Någonstans över 5hk börjar det bli vanligt. Troligen billigare också. Kvävgasackumulatorer använder man tex när man har hydrauliska bottenventiler som man vill kunna stänga även vid ett kraftbortfall. Elektronik, nej. Möjligen en servoventil för att kunna "fis-köra".

 

Vikten av ett extra batteri i fören kan knappast vara ett problem. Vikten kan man säkert få bort med en ordentlig städning eller möjligen ett ordentligt lavemang. Tittar man på en SIDE-POWER SE25/110S som nämns ovan så rekommenderas min 200CCA på batteriet. Ett 12V/45Ah batteri har ca 450CCA. Detta batteri väger 11,5kg.

Motorn tar ca 143A och kör man 10s så har man förbrukat 0,6Ah, med lite Peukert, säg 1Ah. Normalt kanske man förbrukar några Ah per dag. Det räcker att ladda med typ 2A. Låter man en solregulator ladda finns inte en chans att batteriet ska gasa. Man kan mycket väl ladda med en solpanel, 10W ger drygt 3Ah per dygn.

[Mackey 4 462]

1 timme sedan skrev bhemac:

Ett 12V/45Ah batteri har ca 450CCA. Detta batteri väger 11,5kg.

Verkar ju vettigt istället för att lägga in 11,5 kg kablar som dessutom kostar mer än dubbelt så mycket som ett batteri.

 

För att återgå till omformarlösningen så kan man ju undra vad en sådan skulle väga ock kosta. Nu hittar jag inte det TS söker, men en billig 6 kW inverter. Vikt 11,5 kg och pris 8 000:- kronor. Troligen är vikt och pris liknande för att komma tillbaks till 12 volt.

Både lösningen med batteri invid bogpropellern och med grova kablar från en batteribank verkar ju vettigare både vad gäller vikt och kostnad.

 

En ev. lämplig (inte alls genomtänkt) och prisvärd lösning skulle ju kunna vara en 230 V bogpropeller med en kraftfull inverter som kan användas till annat ombord.

Enkel och billig kabeldragning.

Lägsta möjliga vikt i fören (om det nu är viktigt).

230 V i båten "på köpet".

 

Mackey

[Georg_Ohm 4 831]

2 timmar sedan skrev Mackey:

 

 

En ev. lämplig (inte alls genomtänkt) och prisvärd lösning skulle ju kunna vara en 230 V bogpropeller med en kraftfull inverter som kan användas till annat ombord.

.

 

Mackey

Finns det sådana för hushållsel?

 

[Mackey 4 462]

1 timme sedan skrev Georg_Ohm:

Finns det sådana för hushållsel?

 

Ha, ha!

Om det syftar på bogpropeller så finns det nog inte, känns opraktiskt att ha en sladd ansluten till hushållselen.

Det var  lite slarvigt skrivet.

 

Det var mer en inte alls genomtänkt tanke på hur en bogpropellerlösningskulle kunna se ut.

 

Mackey

[bhemac 2 859]

23 timmar sedan skrev Mackey:

En ev. lämplig (inte alls genomtänkt) och prisvärd lösning skulle ju kunna vara en 230 V bogpropeller med en kraftfull inverter som kan användas till annat ombord.

Tanken är inte dum, hitta en lämplig 230V motor, kan inte vara omöjligt.

[Faderullan 717]

TS ser inte ut att delta i diskussionen. Har han månne handlat popcorn och betraktar skådespelet i lagom doser? :-)

 

En 230 V enfasmotor på 6 kW lär inte vara lätt att hitta. Det brukar bli trefas vid dryga 2 kW. Så systemet med 230 V invertern faller nog dessvärre bort beroende på diverse elektriska orimligheter :-)

 

X-yachts existerar ju, det är antagligen en säkrare källa till spekulationsfri information:

https://www.x-yachts.com/sv/

Vågar nästan lova att det rentav går att kommunicera på svenska.

 

 

[Mackey 4 462]

28 minuter sedan skrev Faderullan:

En 230 V enfasmotor på 6 kW lär inte vara lätt att hitta.

Vem sa att det skulle vara lätt att förverkliga en inte alls genomtänkt idé.

Mackey

[Braempa 12]

Hej hej ursäkta tystnaden jag har av ngn anledning fått felleddelande på siten i flera dagar men nu äntligen gick det.

 

Tack för ert engagemang och glada inspel i denna viktiga fråga 🙂

 

Javisst kan lösningen jag frågade om ha vissa nackdelar, och säkerligen för dyr... Kanske var det inte heller 10kV utan ngt lägre, men även det bara var ett par hundra V så skulle det ju göra stor skillnad på kabeln.

 

En (kunnig) bekant var bestämd på att den skall ha funnits och tom vunnit designpriser mm. Om den dessutom varit originalmonterad i båtar så måste den ju ha nåt rätt i alla fall. Men kan inte hitta den så var mest nyfiken på om någon sett den...

 

Bogisen är på 4.4kW och drar enl Sleipner 550A, och rekommenderad kabel är 140mm2. Idag sitter ett 170Ah batteri där framme och det (samt övriga batterier) behöver bytas så tänkte då att en fet LiFePO4-bank skulle klara allt istället för ha flera batterier utspridda över båten.

Redigerad 17 December , 2018 av Braempa

[bhemac 2 859]

26 minuter sedan skrev Faderullan:

En 230 V enfasmotor på 6 kW lär inte vara lätt att hitta. Det brukar bli trefas vid dryga 2 kW. Så systemet med 230 V invertern faller nog dessvärre bort beroende på diverse elektriska orimligheter 🙂

Nej, den lösningen passar nog bättre om behovet är 1-2kW. Det finns förvisso trefasinverters och DC-motorer för stora effekter men då också högre spänningar.

Men att ta ut 6kW i ett 12V system är helt sjukt. Det rätta skulle vara ett hydrauliskt system. Jag är inte uppdaterad på priserna men en hydraulisk bogpropeller i denna storleksklassen brukar kost ungefär som en elektrisk. Pumpen kostar några tusen. Totalt kanske lite dyrare men mycket enklare och driftsäkrare.

[Braempa 12]

Bhemac nu var det ju som sagt 4.4kW och inte 6. Men detta är den minsta av Side-Powers modeller i denna serien så nog inget konstigt (den största är på 6.5kW). Standardmonteras på denna båttypen (Salona 44).

[Braempa 12]

Side-Powers större bogisar är mycket riktigt AC-drivna (220 el 400V) eller hydrauliska, men då pratar vi system med 40 - 120 Hkr. Det kunde ju i och för sig vara roligt, borde kunna snurra runt båten rätt fort 😆

[bhemac 2 859]

10 timmar sedan skrev Braempa:

Bhemac nu var det ju som sagt 4.4kW och inte 6.

Ok, att jag antog att det var 6kW var följande:

2018-12-13 vid 16:29 skrev Braempa:

Men bogpropellern drar ju typ 500A

Det blir ju 6kW vid 12V eller 5,25kW vid 10,5V.

--

4,4kW brukar ger 80 kg dragkraft vid 10,5V

Rek. min CCA 550, ett 75Ah startbatteri ger ett CCA på 770

--

Antagligen finns det DC/DC omvandlare som kan fixa detta. Enklast är ju att bara omvandla till 24V och då halvera strömmen. Då behövs bara en omvandlare. Med två omvandlare kan jag tänka mig man kör några hundra volt.

Fördelen med DC/DC omvandlaren är att den begränsar strömmen och då kan man mycket väl använda LiFePO4 batterier.

--

En variant som jag vet används är att man har ett batteri vid bogpropellern, i detta fallet kanske 70Ah. Sen har man en "Battery to Battery Charger" (Sterling) på 20-50A. Batteriet laddas helt korrekt. Kör man 10s så är batteriet fulladdat på högst några minuter.

[elektrikarn 123]

Om man nu är kvar i 230v spåret så kan man göra på följande vis.

 

Vid ordinarie batteribank placeras (monster-)invertern, kabel för 230v

4,4kw  6mm2 ? till Frekvensomformare

vid bogpropeller en frekvensomriktare a 1X230V in o 3X230V ut.

 

Vanlig standard asynkron trefasmotor som driver bogprop, fasvänder i fro, för höger vänster gång.

 

Blir dyrt system men fullt realistiskt, största kostnaden blir nog invertern då frekvensomriktare kommit ned i pris.

Standard asynkronmotorn är väl dessutom inte helt gnistsäker.

 

Finns dock fördelar då motor och frekvensomriktare är ”standardgrejor” och inte allt för dyra.

 

Tror nog hydraulsspåret är mest realistiskt.

Redigerad 18 December , 2018 av elektrikarn

[Slowrider 65]

2018-12-15 vid 19:31 skrev bhemac:

Därför är ett lagom stort blybatteri idealiskt, det är nog vad bogpropellern troligen är konstruerat för.

 

Skulle inte detta ställa till det? Man läser ofta i div batteritrådar att man inte ska blanda olika sorter i båten i samma laddkrets. 

Frågar för jag har funderat på detta till min båt där jag har väldigt långa kablar till bogproppen och tänkte ett batteri i fören skulle ge extra knuff. 

[Braempa 12]

1 timme sedan skrev elektrikarn:

Om man nu är kvar i 230v spåret så kan man göra på följande vis.

...........

 

Tror nog hydraulsspåret är mest realistiskt.

I mitt fall så sitter 12V-bogisen fint där sedan många år så inte aktuellt att byta. 

Som jag skrev ovan så kör alla Side-Powers bogpropellrar mellan 4 och 6.6kW på 12V och de används originalmonterade av tex Arcona, Hallberg-Rassy, Malö, Najad, Oyster etc. Så även om det låter galet med sådana effekter ur 12V-batteri så verkar det ju fungera bra :-)

Side-Powers system för 220V och hydraul är som sagt för betydligt större system, och dessutom inte aktuellt att byta. Så för min del kan vi släppa den tråden (även om den är spännande).

[Braempa 12]

30 minuter sedan skrev Slowrider:

 

Skulle inte detta ställa till det? Man läser ofta i div batteritrådar att man inte ska blanda olika sorter i båten i samma laddkrets. 

Frågar för jag har funderat på detta till min båt där jag har väldigt långa kablar till bogproppen och tänkte ett batteri i fören skulle ge extra knuff. 

Korrekt du kan inte ladda tex LiFePO4 och blybatteri i samma krets utan man separarerar dem på diverse kluriga sätt. Finns gott om diskussioner om just detta i andra trådar i forumet, sök på LiFePO4.

[bhemac 2 859]

23 minuter sedan skrev Braempa:

Så även om det låter galet med sådana effekter ur 12V-batteri så verkar det ju fungera bra :-)

Fråga på ett varv. De gillar detta, ger mycket jobb. De jag känner säger att de byter ett antal motorer varje år mm.

Ingen skulle nog idag fundera på att installera eldrift i en båt som går på 12V.

 

34 minuter sedan skrev Braempa:

hydraul är som sagt för betydligt större system

Finns från 35kgf till ungefär samma pris som en elektrisk. Totalkostnaden blir nog lite högre.

Jag pratade med en kille som jobbade med hydraul. Han sa att både pumpar och motorer kan man köpa billigt om tex vill bygga om ett system med en trasig elmotor. Dessutom finns det gott om begagnade grejer till bra priser. Han hade själv köpt en bogpropeller med trasig elmotor och ersatt med en hydraulmotor. Så visst finns möjligheterna.

 

1 timme sedan skrev Slowrider:

Man läser ofta i div batteritrådar att man inte ska blanda olika sorter i båten i samma laddkrets.

Det är dessutom sant. Du kan köpa en "Battery to Battery Charger" fungerar perfekt. Snikvarianten som jag använder för att ladda jollens batteri är en enkel solregulator vid batteriet och en DC/DC omvandlare som ger 18-20V i båten. Min laddar med 10A och kostade kanske 200kr. Jag har för samma lösning till mitt ankarspelsbatteri fast det har jag aldrig använt, solpanelen sköter den laddningen.