Vaikuttaako jakodiodi ainostaan lataukseen vai pitäisikö sen vaikuttaa myös
sähkön kulutukseen?
Tavoitteeni:
-Moottori lataa aina käydessään kaikkia akkuja
-Maasähkölaturi lataa aina kytkettynä ollessaan kaikkia akkuja.
-Käyttösähköt eivät missään tilanteessa pääse tulemaan moottoriakulta.
Voiko tähän päästä pelkän jakodiodin avulla ilman, että pääkytkimiä räplää
eri asentoihin ajossa, ankkurissa, jne.?
Itselläni käyttösähköt tulevat moottorin akulta ainakin silloin kun
käyttöakkujen pääkytkin on OFF-asennossa ja moottoriakku on ON-asennossa,
enkä siis haluaisi tämän olevan mahdollista.
t. Tommi Salmi
>Voiko tähän päästä pelkän jakodiodin avulla ilman, että pääkytkimiä räplää
>eri asentoihin ajossa, ankkurissa, jne.?
Jakodiodit estävät akkuja vaikuttamasta toisiinsa, ellei niitä
ole ohitettu kytkimillä. Ohitusmahdollisuus on hyvä olla
hätätilanteiden varalta, mutta se ei saisi olla oletusasetus.
>Itselläni käyttösähköt tulevat moottorin akulta ainakin silloin kun
>käyttöakkujen pääkytkin on OFF-asennossa ja moottoriakku on ON-asennossa,
>enkä siis haluaisi tämän olevan mahdollista.
Oletko tarkistanut, että tilanne on tosiaan tämä? Kuulostaa
nimittäin hiukan omituiselta eikä lainkaan järkevältä. Noin
voisi käydä esimerkiksi silloin, jos moottorin akun diodi
on palanut oikosulkuun tai se on ohitettu.
Heikki Malkki
Heikki Malkki <heikki...@EI.MAINOKSIA.symecon.inet.fi> wrote in article
<VKWi4.100$kh4....@read2.inet.fi>...
> Tommi Salmi kirjoitti viestissä <86hbdc$qua$1...@news.tsd.tieto.com>...
>
> >Voiko tähän päästä pelkän jakodiodin avulla ilman, että pääkytkimiä
räplää
> >eri asentoihin ajossa, ankkurissa, jne.?
>
> Jakodiodit estävät akkuja vaikuttamasta toisiinsa, ellei niitä
> ole ohitettu kytkimillä. Ohitusmahdollisuus on hyvä olla
> hätätilanteiden varalta, mutta se ei saisi olla oletusasetus.
Onhan se tietysti tietyllä tavalla näinkin, elikkä kun lataus ajetaan
diodin kautta akkuihin, latautuvat molemmat akut yhdenaikaisesti s.e.
pienemmän varauksen omaava enemän, ja suuremman vähemmän aina laturin
kapasiteettiin nähden, ja latauksen loputtua jakodiodi estää, ettei
korkeamman varauksen omaava akku pyri tasaamaan jännitettään matalamman
varauksen omaavan kanssa.
Sillä mistä kulutus kulloinkin otetaan, ei yleensä ole mitään tekemistä
jakodiodin kanssa, vaan homma pitää hoitaa joko manuaalisesti pääkytkimiä
kääntelemällä, tai jo alunperin veneen sähköjä suunniteltaessa jakaa virran
syöttöpiirit tiettyihin ryhmiin, niin että 'järkevä ' jännitteen jako on
yleensä mahdollista.
> >Itselläni käyttösähköt tulevat moottorin akulta ainakin silloin kun
> >käyttöakkujen pääkytkin on OFF-asennossa ja moottoriakku on
ON-asennossa,
> >enkä siis haluaisi tämän olevan mahdollista.
>
> Oletko tarkistanut, että tilanne on tosiaan tämä? Kuulostaa
> nimittäin hiukan omituiselta eikä lainkaan järkevältä. Noin
> voisi käydä esimerkiksi silloin, jos moottorin akun diodi
> on palanut oikosulkuun tai se on ohitettu.
>
> Heikki Malkki
Nyt, kun Tommi sanot, että sinulla on moottorin kautta tulevan latauksen
lisäksi mahdollisuus valita lataus maistaotolla, tarkoittaa tämä yleensä
kiinteissä asennuksissa sitä, että järjestelmässäsi on myös releistystä tai
vaihtoehtoisesti käsikytkin, jonka avulla valitaan, tuleeko lataus akuille
maista, vai veneen laturilta.
Jos lataus sallittu molempien lähteiden kautta saattaa veneen laturi
polttaa diodinsa ( tämä on eri asia, kuin jakodiodi ), mikäli joskus sattuu
tilanne, että moottori on yhdenaikaisesti käynnissä maistaoton kanssa.
Veneen laturi saattaa turmeltua myös, mikäli sinulla on tällainen kytkin,
mutta ei minkään kokoista kuormitusresistanssia veneen laturin perässä
edellä kuvatun kaltaisessa tilanteessa niin, että kun kytkimen ollessa
maistaotto asennossa moottorin laturi lykkää jännitettä suoraan kytkimellä
katkaistuun piiriin ilman jännitteen kontrollia .
No, toivomasi ajatus, ettei tarvitsisi miettiä itse, mihin asentoihin
kytkimiä vääntelee on ihan mahdollinen, tosin siitä joutuu yleensä
maksamaan jonkun verran. Automatiikka homman hoitamiseksi on varsin
yksinkertainen, mutta aika usein kustannukset muodostuvat siitä, että se
joka homman tekee, joutuu käyttämään uskomattoman paljon aikaa vanhojen
kytkentöjen toiminnan selvittelyyn, purkuun ja uudelleen kaapelointiin.
t. Pekka
Tommi Salmi kirjoitti viestissä <86hbdc$qua$1...@news.tsd.tieto.com>...
>Ostin käytetyn veneen, jossa on useampia akkuja + jakodiodi. Lisäksi
>veneessäni on erilliset pääkatkaisijat moottori- ja käyttöakuille.
>
>Vaikuttaako jakodiodi ainostaan lataukseen vai pitäisikö sen vaikuttaa myös
>sähkön kulutukseen?
>
>Tavoitteeni:
>-Moottori lataa aina käydessään kaikkia akkuja
>-Maasähkölaturi lataa aina kytkettynä ollessaan kaikkia akkuja.
>-Käyttösähköt eivät missään tilanteessa pääse tulemaan moottoriakulta.
>
>Voiko tähän päästä pelkän jakodiodin avulla ilman, että pääkytkimiä räplää
>eri asentoihin ajossa, ankkurissa, jne.?
>
>Itselläni käyttösähköt tulevat moottorin akulta ainakin silloin kun
>käyttöakkujen pääkytkin on OFF-asennossa ja moottoriakku on ON-asennossa,
>enkä siis haluaisi tämän olevan mahdollista.
>
> t. Tommi Salmi
>
>
Minulla on kytkentä ollut kymmenen vuotta tällainen:
- miinukset kaikki yhdessä
- starttiakun plus starttimoottorissa
- hupiakkujen plus laturissa, samaan pisteeseen tuodaan myös maasähköt,
tuulimyllyt, aurinkopanelit yms., ja tästä otetaan myös kaikki kulutus
- starttimoottorin ja laturin välissä diodi niin, että virta kulkee laturista
startille vaan ei päinvastoin
Vaikutus on se, että kaikki akut osallistuvat käynnistykseen mutta vain
hupiakut kulutukseen. Starttiakun latausjännite on diodin vaikutuksesta hieman
alentunut, mutta starttiakku toimiikin vain "varatankkina". Hupiakut sensijaan
saavat täyden jännitteen.
Mielestäni viritys on idioottivarma. Kytkimiä ei tarvitse väännellä eikä
pelätä, että joku rele jämähtää (kuulemma sellaistakin on tapahtunut).
Hannu
Hannu Kulokari wrote:
> Minulla on kytkentä ollut kymmenen vuotta tällainen:
>
> - miinukset kaikki yhdessä
> - starttiakun plus starttimoottorissa
> - hupiakkujen plus laturissa, samaan pisteeseen tuodaan myös maasähköt,
> tuulimyllyt, aurinkopanelit yms., ja tästä otetaan myös kaikki kulutus
> - starttimoottorin ja laturin välissä diodi niin, että virta kulkee laturista
> startille vaan ei päinvastoin
>
> Vaikutus on se, että kaikki akut osallistuvat käynnistykseen mutta vain
> hupiakut kulutukseen. Starttiakun latausjännite on diodin vaikutuksesta hieman
> alentunut, mutta starttiakku toimiikin vain "varatankkina". Hupiakut sensijaan
> saavat täyden jännitteen.
>
Tuo 'varatankki' on kyllä parempi olla jatkuvasti täynnä (In case of ...)
Laittaisin diodin myös hupiakuille päin ja ottaisin laturin säätäjälle menevän referenssi syötön
starttiakun + -navalta, jolloin latausjännitekin on muutaman kymmenen millivoltin haarukassa sama
molemmille akuille (sama jännitehäviö molempien diodien ylitse)
Tuulimyllyt etc. kannattaa kytkeä laturilta lähtevän diodin jälkeen suoraan käyttöakun + -napaan.
Eipähän maasäköt pääse tappamaan laturia.
Rele olisi parempi vaihtoehto ei tule jännitehäviöitä niin paljon, mutta on
muuten parempi kuin aluksi mainittu kytkentä
> Miksi? Sehän saisi aikaan vain sen, että hupiakut eivät osallistu
> starttaamiseen. Minulla siis on hupiakkuja 200 Ah ja starttiakku 50 Ah,
mikä
> purjeilla kulkevassa purjeveneessä on mielestäni sopiva suhde.
Missä määrin luulet hupiakkujen osallistuvan starttaukseen??
Oletetaan startti akun jännite olevan aamulla 12.4V ja hupiakun jännite on
11.5V ja välissä on vielä diodi josta tulee jännite häviötä ~0.6V tulee
jännite-eroksi 1.5V . Startatessa startti akun jännite laskee jolloin
saattaa diodin läpi kulkea virtaa, mutta kuinka paljon??? diodi tuskin
kestää montaa Ampeeria ilman vaurioitumista. Ja kaapelin ollessa laturin ja
startin välillä alle 10 mm^2 on virran kulku lähes olematonta. Lisäksi kun
startti akku ei tule koskaan täyteen se alkaa sulfatoitumaan jolloin sen
kapasiteetti laskee etkä saa sitä ilmoitettua 50Ah koskaan ulos akustasi ->
käyttöikä lyhenee!!!
> >ja ottaisin laturin säätäjälle menevän
> > referenssi syötön
> >starttiakun + -navalta,
itse laittaisin kyseisen johdon suoraan hupi akkujen +navalle ja lisäisin
startti akkuun vettä kerran kesässä. Näin molemmat akustot latautuvat
varmasti täyteen.
>
> Yanmarin Hitachi-laturissa ei tällaista hienoutta tietääkseni ole, eikä
sitä
> käyttämässäni kytkennässä myöskään tarvita, kun välissä ei ole diodia.
Siis
> laturin ja hupiakuston välissä. Jos latauksen säätöön käytettäisiin pienen
> starttiakun jännitetasoa, eivät hupiakut tulisi täyteen koskaan.
>
> >Tuulimyllyt etc. kannattaa kytkeä laturilta lähtevän diodin jälkeen
suoraan
> > käyttöakun + -napaan.
>
> Tai käyttämässäni kytkennässä laturin +-napaan, joka on ihan sama asia.
> Välissä on pelkkää kuparia.
>
> >Eipähän maasäköt pääse tappamaan laturia.
>
> Missäs tilanteessa näin kävisi?
In case of what? Onhan se toki aina täynnä, kun sitä käytetään vain
starttaamiseen ja ladataan aina silloin kuin muitakin akkuja. Toki akkujen
lataustilaa kannattaa seurata.
>Laittaisin diodin myös hupiakuille päin
Miksi? Sehän saisi aikaan vain sen, että hupiakut eivät osallistu
starttaamiseen. Minulla siis on hupiakkuja 200 Ah ja starttiakku 50 Ah, mikä
purjeilla kulkevassa purjeveneessä on mielestäni sopiva suhde.
>ja ottaisin laturin säätäjälle menevän
> referenssi syötön
>starttiakun + -navalta,
Yanmarin Hitachi-laturissa ei tällaista hienoutta tietääkseni ole, eikä sitä
Kenties ei kovin paljon, mutta jos starttiakku+hupiakkujen vähäinenkin panos
riittävät käynnistämään koneen, niin eikös kaikki ole hyvin? Jos starttiakku
on lähes täynnä, se ei tarvitse mitään apua.
>diodi tuskin
>kestää montaa Ampeeria ilman vaurioitumista.
Kyllähän se kestää monta kymmentä amppeeria, kun se (JAKOdiodi) on mitoitettu
kestämään jatkuvaa latausvirtaa. Sitäpaitsi kytkin jakodiodin haarat
rinnakkain, käsittääkseni virtaa sopii näin kulkemaan tuplamäärä.
Kaapeleissakin on paksuutta aivan riittävästi.
>Ja kaapelin ollessa laturin ja
>startin välillä alle 10 mm^2 on virran kulku lähes olematonta. Lisäksi kun
>startti akku ei tule koskaan täyteen se alkaa sulfatoitumaan jolloin sen
>kapasiteetti laskee etkä saa sitä ilmoitettua 50Ah koskaan ulos akustasi ->
>käyttöikä lyhenee!!!
Hyvä kun muistutit. Starttiakku on jo kymmenvuotias, joten ehkä se kannattaa
ensi kesäksi uusia.
Kyllä pikkudieselin käynnistykseen riittää huomattavasti pienempikin
kapasiteetti kuin 50 Ah. Jos konetta pitää startilla pyörittää pitkään, on
vika muualla kuin sähköissä.
Hannu Kulokari <Hannu.K...@helsinki.fi> kirjoitti artikkelissa
<87e0mk$gnj$1...@oravannahka.helsinki.fi>...
>
> Kyllähän se kestää monta kymmentä amppeeria, kun se (JAKOdiodi) on
mitoitettu
> kestämään jatkuvaa latausvirtaa. Sitäpaitsi kytkin jakodiodin haarat
> rinnakkain, käsittääkseni virtaa sopii näin kulkemaan tuplamäärä.
>
Diodien rinnankytkentä ei kasvata niistä läpi vietävän virran kestoisuutta.
Tuo tuplamäärä on vaarallinen oletus, ehkä (ja vain ehkä) rinnankytkennällä
saadaan diodipari kestämään 50% yli yhden diodin nimellisvirran. Kuitenkin
on olemassa riski että virrankestoisuus ei kasva yhtään. Tämä riippuu
diodiparin tasalaatuisuudesta.
Kaikki diodit ovat hieman erillaisia, joten rinnankytkennässä lähtee ensin
johtamaan se diodeista jonka kynnysjännite on pienempi. Koska diodin yli
jäävä jännitehäviö on sen kynnysjännitteen suuruinen ei toinen diodi
välttämättä rupea johtamaan koskaan. Tällöin kaikki virta kulkee yhdestä
diodista läpi = virrankesto on maksimissaan yhden diodin suuruinen.
--
Timo Liusvaara
timo.li...@kupari.fi
No hyvä on sitten. Ilmeisesti kuitenkin jakodiodeina myytävät nyrkin kokoiset
murikat on mitoitettu sen verran reilusti, että kestävät sovelluksessani
ainakin sen kymmenen vuotta kuin mitä nyt ovat kestäneet. Ja se riittää
minulle.
>Minulla on kytkentä ollut kymmenen vuotta tällainen:
>
>- miinukset kaikki yhdessä
>- starttiakun plus starttimoottorissa
>- hupiakkujen plus laturissa, samaan pisteeseen tuodaan myös maasähköt,
>tuulimyllyt, aurinkopanelit yms., ja tästä otetaan myös kaikki kulutus
>- starttimoottorin ja laturin välissä diodi niin, että virta kulkee laturista
>startille vaan ei päinvastoin
>
>Vaikutus on se, että kaikki akut osallistuvat käynnistykseen mutta vain
>hupiakut kulutukseen. Starttiakun latausjännite on diodin vaikutuksesta hieman
>alentunut, mutta starttiakku toimiikin vain "varatankkina". Hupiakut sensijaan
>saavat täyden jännitteen.
Jos diodi kestää tuon palamatta oikosulkuun, niin käytät
akkujen välillä liian ohutta johtoa. :-) Itse asiassa ohut
johto (alle 10 mm^2) hupiakuilta starttiakulle (lataus edelleen
hupiakuille) olisi diodia parempi suoja. Starttiakku latautuisi
aina täyteen ja hupiakut osallistuisivat starttiin vain välillisesti
lataamalla starttiakkua starttien välissä. Lisäksi kytkin startti-
akkuun, jolla sen voi haluttaessa irroittaa hupiakkukuormasta
sen jälkeen, kun se on latautunut täyteen. Diodin kanssa se
ei lataudu täyteen koskaan.
Heikki Malkki
Diodin ja startin välinen johto on takuulla riittävän paksu ja lyhyt. Mutta
otetaan nyt jankutuksen uhallakin asia numeroin.
- Yanmar 2GM:n starttimoottorin teho on tasan yksi kilowatti. Tämä
tarkoittanee, että starttivirta on selvästi alle sata ampeeria.
- Jakodiodin tyyppikilvessä lukee, että sopii 55 ampeerin laturille. Jos
kilven laatija on ollut tehtävänsä tasalla, tuo tarkoittanee, että diodin
kumpikin puolisko kestää virtaa ainakin 55 ampeeria. Onhan toki 55 ampeeria
vähemmän kuin sata ampeeria, mutta juurihan minulle asiantuntevasti
todistettiin, että jännite-eroista johtuen hupiakut eivät käynnistykseen
juurikaan osallistu (myönnän, että tässä minulla oli ajatusvirhe). Kieltämättä
diodi saattaa poksahtaa, jos starttiakku on täysin poissa pelistä.
Järeämpiäkin diodeja kaupasta löytyy, mutta ne maksavat.
- Diodi oli ainakin tänään vielä ehjä, eli johtaa sähköä vain yhteen suuntaan.
- Alentuneen latausjännitteen vuoksi pilalle sulfatoituneen kymmenvuotiaan
starttiakun napajännite oli tänään 12,8 volttia, laadukkaan Fluke-merkkisen
yleismittarin mielestä. Ladattu viimeksi joskus syksyllä, sen diodin läpi.
Vene on lämpimässä hallissa.
Kaikille niille, jotka ovat opastaneet että diodin läpi ladattu akku ei tule
koskaan ihan täyteen: KYLLÄ MINÄ SEN TIEDÄN. En minä mikään noviisi ole,
vaikken esiinnykään kaikkien asioiden tuntijana. Ei akun tarvitsekaan tulla
ihan täyteen, eikä se lievän vajaalatauksen vuoksi kovin äkkiä pilalle mene,
kuten kuka tahansa voi todeta järjestämällä asiasta esim. kymmenvuotisen
kokeen. Sitäpaitsi kun Yanmarin laturi säätää itsensä hupiakkujen yleensä
alhaisemman jännitteen mukaan, niin pieni starttiakku saa kyllä siinä ohessa
aivan riittävästi mahantäytettä.
En vaadi, että kaikkien tulee hylätä releet ja kytkimet. Mutta minä en tykkää
mekaanisista releistä enkä muistamista vaativista kytkimistä, ja käyttämäni
viritys on palvellut hyvin jo pitkään.
Omalta osaltani minulla ei ole tästä asiasta enempää sanottavaa.
Hannu
>Diodin ja startin välinen johto on takuulla riittävän paksu ja lyhyt. Mutta
>otetaan nyt jankutuksen uhallakin asia numeroin.
Entä diodin ja hupiakun välinen johto? Starttiakun jännite putoaa
startissa niin paljon, että se haukkaa hupiakuista niin paljon virtaa
kuin suinkin saa. Sitä rajoittaa vain hupiakkujen ja starttiakun
välinen johdotus.
>- Yanmar 2GM:n starttimoottorin teho on tasan yksi kilowatti. Tämä
>tarkoittanee, että starttivirta on selvästi alle sata ampeeria.
Startin hetkellinen käynnistysvirta on moninkertainen, ts. satoja
ampeereita. Käytännössä sitä rajoittaa akun ja startin välinen
johdotus sekä akun sisäinen vastus.
>kokeen. Sitäpaitsi kun Yanmarin laturi säätää itsensä hupiakkujen yleensä
>alhaisemman jännitteen mukaan, niin pieni starttiakku saa kyllä siinä ohessa
>aivan riittävästi mahantäytettä.
??? Tuota noin, jos hupiakkujen jännite olisi pienempi, starttiakku
ei latautuisi juuri lainkaan. Sillähän on diodi pudottamassa sen
latausjännitettä noin 0,7 voltilla. Todellisuudessa starttiakku alkaa
latautumaan vasta sitten, kun hupiakut ovat jo lähes täynnä. Sekin
riittänee pitämään siinä kohtuullisen varauksen, koska kunnossa
oleva moottori ei kovin pitkää veivausta tarvitse.
>En vaadi, että kaikkien tulee hylätä releet ja kytkimet. Mutta minä en tykkää
>mekaanisista releistä enkä muistamista vaativista kytkimistä, ja käyttämäni
>viritys on palvellut hyvin jo pitkään.
Hienoa, sinulla on ollut onnea. Korjataan kuitenkin väärinkäsitykset
pois, ettei muille kävisi huonommin. Käyttämässäsi kytkennässä
on se riski, että jos hupiakkujen ja startin välinen johdotus (sekä
plus- että miinus-) on riittävän paksu, käynnistys tapahtuu
todellisuudessa niiltä eikä starttiakusta, jonka jännite on noin
puoli volttia pienempi ja jonka sisäinen vastus on suurempi johtuen
pienemmästä ah-määrästä ja vajaasta latauksesta. 55 A diodi ei
taatusti sellaista kestä kovin pitkään, joten se palaa poikki tai
oikosulkuun. Kuvaamassasi tilanteessa varmin ratkaisu on käyttää
kaksoisdiodia siten kuin on tarkoitettu: toisen läpi ladataan startti-
akkua ja toisen läpi hupiakkuja. Silloin myös kaikkeen muuhun
johdotukseen riittää kohtuullisen paksut johdot, paitsi starttiakun
ja startin välille (sekä plus- että miinus-). Laturi on tietenkin
säädettävä kompensoimaan diodin jännitehäviö. Ongelmaksi
jää edelleen akkujen kokoero ja kuormitusero, koska lataus
ei tällaisenaan ota sitä huomioon.
Jos tämän lisäksi haluat käyttää akkuja toistensa reservinä ilman
kytkimiä ja releitä, kytke starttiakun ja hupiakkujen plusnapojen
välille esimerkiksi 4 mm^2 (pituudesta riippuen) johto. Silloin ne
tarvittaessa lataavat toisiaan, mutta hupiakut eivät tyhjene
startissa. Johdon vetämisessä on vain oltava tarkkana, koska
se voi vikatilanteessa lämmetä niin, että sen eristeet sulavat.
Älykäs lataussäädin, joka osaisi ottaa huomioon eri kokoisten
akkujen vaatiman erilaisen latausvirran ja -jännitteen, olisi tietenkin
paras ratkaisu. Ovat vain mokomat niin kalliita, että kannattaa
harkita, josko homma sittenkin toimisi yhdellä isolla akulla tai
parilla rinnan kytketyllä identtisellä akulla sekä yksinkertaisella
akkuvahdilla.
Heikki Malkki
: Kyllä pikkudieselin käynnistykseen riittää huomattavasti pienempikin
: kapasiteetti kuin 50 Ah. Jos konetta pitää startilla pyörittää pitkään,
: on vika muualla kuin sähköissä.
PTM: Sattui laskutikku käteen:
oletetaan startin tehoksi 1000 W, jännitteeksi 12 V ja starttiajaksi 5
sek. Virta on tällöin 1000/12 = 83.33 A. Tehon tarve on tällöin
1000/12x5/3600 Ah = 0.12 Ah.
Toisaalta olen kuullut sanottavan, että normaali akku kestää 25
purkaus/lataus -sykliä 'pohjanmaan kautta'. 50 sykliä puoleenväliin, 100
sykliä kun käytetään vain 25% latauksesta...
Tälläisiä 0.12 Ah syklejä 50 Ah akku kestää siis tuhansia.
Tuossa edellä olevassa laskelmassa pitää kyllä ottaa kauemmin startatessa
huomioon myös akun napajännitteen putoaminen, öljyjen notkistuminen, akun
lämpeneminen, kaasun muodostus..........
----------------------------------------------------------------------
PTM, pasi.mu...@utu.fi, ptm...@utu.fi, http://www.utu.fi/~ptmusta
Lab.ins. (mikrotuki) ATK-keskus/Mat.Luon.Tdk OH1HEK
Lab.engineer (PC support) Computer Center OI7234
Mail: Fysla, Vesilinnantie 5, 20014 Turun Yliopisto
Pt 02-3336669, 0438220116, Pikavalinta 1512, FAX 02-3335632
(Pk 02-2387010, GSM 0400-555577, (NMT450 049-555577))
-----------------------------------------------------------------------
>Entä diodin ja hupiakun välinen johto?
Sormenpaksuista.
> Starttiakun jännite putoaa
>startissa niin paljon, että se haukkaa hupiakuista niin paljon virtaa
>kuin suinkin saa. Sitä rajoittaa vain hupiakkujen ja starttiakun
>välinen johdotus.
Tästä asiasta on esitetty kaksi vastakkaista mielipidettä. Totuuden
selvittämiseen tarvittaisiin mittauksia. Virtaa kulkee, mutta on epäselvää
kuinka paljon. Täytyy varmaankin tulevana suvena viedä veneeseen pihtimittari.
>>- Yanmar 2GM:n starttimoottorin teho on tasan yksi kilowatti. Tämä
>>tarkoittanee, että starttivirta on selvästi alle sata ampeeria.
>
>Startin hetkellinen käynnistysvirta on moninkertainen, ts. satoja
>ampeereita. Käytännössä sitä rajoittaa akun ja startin välinen
>johdotus sekä akun sisäinen vastus.
Kieltämättä startin alussa on sekunnin murto-osan kestävä virtapiikki. Onneksi
myös diodit kestävät virtapiikkejä hyvin; 55A diodin surge-kapasiteetti lienee
satoja ampeereita.
>
>>kokeen. Sitäpaitsi kun Yanmarin laturi säätää itsensä hupiakkujen yleensä
>>alhaisemman jännitteen mukaan, niin pieni starttiakku saa kyllä siinä ohessa
>>aivan riittävästi mahantäytettä.
>
>??? Tuota noin, jos hupiakkujen jännite olisi pienempi, starttiakku
>ei latautuisi juuri lainkaan. Sillähän on diodi pudottamassa sen
>latausjännitettä noin 0,7 voltilla. Todellisuudessa starttiakku alkaa
>latautumaan vasta sitten, kun hupiakut ovat jo lähes täynnä.
Starttiakku rupeaa latautumaan heti, kun latausjännite (ei siis
hupiakkujen lepojännite) ylittää starttiakun napajännitteen lisättynä diodin
jännitehäviöllä. Sitä ei tarvitse pitkään odottaa. Lataussäädin rajoittaa
jännitteen runsaaseen 14 volttiin, mikä riittää lataamaan starttiakunkin jopa
diodin läpi.
>Hienoa, sinulla on ollut onnea. Korjataan kuitenkin väärinkäsitykset
>pois, ettei muille kävisi huonommin.
Väärinkäsitysten korjaaminen on toki aina paikallaan.
>Käyttämässäsi kytkennässä
>on se riski, että jos hupiakkujen ja startin välinen johdotus (sekä
>plus- että miinus-) on riittävän paksu, käynnistys tapahtuu
>todellisuudessa niiltä eikä starttiakusta, jonka jännite on noin
>puoli volttia pienempi ja jonka sisäinen vastus on suurempi johtuen
>pienemmästä ah-määrästä ja vajaasta latauksesta. 55 A diodi ei
>taatusti sellaista kestä kovin pitkään, joten se palaa poikki tai
>oikosulkuun.
Minusta tuossa on nippu väärinkäsityksiä.
>Jos tämän lisäksi haluat käyttää akkuja toistensa reservinä ilman
>kytkimiä ja releitä, kytke starttiakun ja hupiakkujen plusnapojen
>välille esimerkiksi 4 mm^2 (pituudesta riippuen) johto. Silloin ne
>tarvittaessa lataavat toisiaan, mutta hupiakut eivät tyhjene
>startissa. Johdon vetämisessä on vain oltava tarkkana, koska
>se voi vikatilanteessa lämmetä niin, että sen eristeet sulavat.
Todella erikoinen kytkentä, joka saa aikaan vain sen, että
- alimitoitettu johto käynnistysvirtapiirissä kuumenee ja saattaa aiheuttaa
tulipalon
- starttiakku tyhjenee samalla kuin hupiakutkin (ellei systeemiin lisätä
kytkintä, jolloin se johtokin voi olla paksumpi)
Hannu Kulokari
Hannu Kulokari <Hannu.K...@helsinki.fi> kirjoitti artikkelissa
<87fam4$3u6$1...@oravannahka.helsinki.fi>...
>
> No hyvä on sitten. Ilmeisesti kuitenkin jakodiodeina myytävät nyrkin
kokoiset
> murikat on mitoitettu sen verran reilusti, että kestävät sovelluksessani
> ainakin sen kymmenen vuotta kuin mitä nyt ovat kestäneet. Ja se riittää
> minulle.
>
Ovat... ja niiden pitää olla - sillä puolijohteet eivät juuri tykkää
nimellisarvojensa ylityksistä. Viestini ei ollut tarkoitettu tölväisyksi,
vaan lähinnä havainnoksi jonka olen muilta oppinut, havainnut ja
käytännössä kokenut. Ehkä 10 vuotta hyvin toiminutta järjestelmää ei
kannata repiä palasiksi, vaan kun on tekemässä aivan uutta järjestelmää -
suunnittelee sen viimeisen päälle...
--
Timo Liusvaara
timo.li...@kupari.fi
Pasi Mustalahti <ptm...@alya.utu.fi> kirjoitti artikkelissa
<389e7...@news.utu.fi>...
>
> PTM: Sattui laskutikku käteen:
> oletetaan startin tehoksi 1000 W, jännitteeksi 12 V ja starttiajaksi 5
> sek. Virta on tällöin 1000/12 = 83.33 A.
Näinhän se kaavoilla katsottuna näyttäisi olevan, mutta ei käytännössä.
> Tehon tarve on tällöin 1000/12x5/3600 Ah = 0.12 Ah.
Kuten edellä. Kuitenkin näin laskemalla saadaan huomattavasti suurempi
käynnistysmäärä kuin todellisuudessa akulla voidaan käynnistää. Eikä tässä
vielä vaikuta edes jännitteen alenema.
> Toisaalta olen kuullut sanottavan, että normaali akku kestää 25
> purkaus/lataus -sykliä 'pohjanmaan kautta'. 50 sykliä puoleenväliin, 100
> sykliä kun käytetään vain 25% latauksesta...
> Tälläisiä 0.12 Ah syklejä 50 Ah akku kestää siis tuhansia.
>
> Tuossa edellä olevassa laskelmassa pitää kyllä ottaa kauemmin startatessa
> huomioon myös akun napajännitteen putoaminen, öljyjen notkistuminen, akun
> lämpeneminen, kaasun muodostus..........
Eli, mielestäni on vaarallista arvioida jonkun akun "käynnistysmääriä"
laskelmilla, kun ne harvoin ottavat todelliset olosuhteet huomioon. Liian
monta tekijää - liian monta muuttujaa.
Karkean arvion voi aina heittää ja kokemuskin on hyvästä - tällä ne veneet
Suomessa liikkuu, eivät desimaaleilla.
--
Timo Liusvaara
timo.li...@kupari.fi
>
>
>>Entä diodin ja hupiakun välinen johto?
>
>Sormenpaksuista.
Siis noin 10 mm^2. Vähänlaisesti starttijohdoksi, ellei pituus
ole reilusti alle metri.
>> Starttiakun jännite putoaa
>>startissa niin paljon, että se haukkaa hupiakuista niin paljon virtaa
>>kuin suinkin saa. Sitä rajoittaa vain hupiakkujen ja starttiakun
>>välinen johdotus.
>
>Tästä asiasta on esitetty kaksi vastakkaista mielipidettä. Totuuden
>selvittämiseen tarvittaisiin mittauksia. Virtaa kulkee, mutta on epäselvää
>kuinka paljon. Täytyy varmaankin tulevana suvena viedä veneeseen pihtimittari.
Virran voi myös laskea, jos johtojen poikkipinta-alat ja pituudet
ovat tiedossa. Ne puolestaan on helppo mitata. Täytyy vain
muistaa laskea koko virtapiirin johtotus, siis myös miinusjohdot.
>Kieltämättä startin alussa on sekunnin murto-osan kestävä virtapiikki. Onneksi
>myös diodit kestävät virtapiikkejä hyvin; 55A diodin surge-kapasiteetti lienee
>satoja ampeereita.
Riippuu tietysti diodista, mutta se on paljon vähemmän kuin
johdon piikkivirran kesto. Muistaakseni se tuon kokoluokan
diodilla on sekunnin piikille noin kaksinkertainen. Missään
tapauksessa se ei riitä starttimoottorin käynnistysvirralle, jos
se sattuisi kokonaisuudessaan diodin läpi menemään.
>>Käyttämässäsi kytkennässä
>>on se riski, että jos hupiakkujen ja startin välinen johdotus (sekä
>>plus- että miinus-) on riittävän paksu, käynnistys tapahtuu
>>todellisuudessa niiltä eikä starttiakusta, jonka jännite on noin
>>puoli volttia pienempi ja jonka sisäinen vastus on suurempi johtuen
>>pienemmästä ah-määrästä ja vajaasta latauksesta. 55 A diodi ei
>>taatusti sellaista kestä kovin pitkään, joten se palaa poikki tai
>>oikosulkuun.
>
>Minusta tuossa on nippu väärinkäsityksiä.
En kolmannellakaan lukemisella sellaisia siitä keksi, joten
valaisitko tietämättömyyttäni?
>Todella erikoinen kytkentä, joka saa aikaan vain sen, että
>- alimitoitettu johto käynnistysvirtapiirissä kuumenee ja saattaa aiheuttaa
>tulipalon
>- starttiakku tyhjenee samalla kuin hupiakutkin (ellei systeemiin lisätä
>kytkintä, jolloin se johtokin voi olla paksumpi)
Kyllä, se on purukumiviritys, mutta luvalla sanoen, sitä on
sinun nykyinen kytkentäsikin. Kiitos kuitenkin, että toit sen
esiin jotta pääsemme repostelemaan sitä. Paksusähkö-
tekniikassakin on omat niksinsä joita ei voi tietää ilman
alan koulutusta. Fysiikan lait ovat armottomat eikä niitä voi
muuttaa henkilökohtaisilla direktiiveillä eikä ole myöskään
ylempää oikeusastetta, johon valittamalla ne saisi
mieleisekseen. Siksi on hyvä käsitellä näitä(kin) asioita
fysiikan lakien pohjalta eikä pelkästään uskomusten tai
laituriparlamentin päätösten perusteella.
Mutta itse asiaan: jos haluat varman ja turvallisen kytkennän
käyttäen useampaa eri kokoista akkua, joudut käyttämään
kytkimiä, releitä tai kyseiseen käyttöön suunniteltuja säätimiä.
Purukumiviritykset _saattavat_ toimia sopivissa olosuhteissa,
kuten sinulle onneksesi on käynyt, mutta sellaista ei voi eikä
pidä suositella yleisenä ratkaisuna. Joku voi vielä polttaa
veneensä tai muuta ikävää.
Heikki Malkki
> Siis noin 10 mm^2. Vähänlaisesti starttijohdoksi, ellei pituus
> ole reilusti alle metri.
Saivartelen: jos sormi on 10 mm läpimitaltaan (kovin ohut sormi), niin
säde on 5 mm ja pinta-ala = pii * säde^2 = 80 mm^2, eikä 10 mm^2.
Jos johdossa saa kulkea 3 A/mm^2 niin tuo johto kestää 240 A. Piisannee.
Dag Stenberg
>>Sormenpaksuista.
>
>Siis noin 10 mm^2. Vähänlaisesti starttijohdoksi, ellei pituus
>ole reilusti alle metri.
Jopa pikkurillini poikkileikkauksen pinta-ala on huomattavasti yli 10
neliömilliä. Mutta vakavammin, kyseinen kaapeli on aivan virallista
starttikaapelikaliiberia.
>Virran voi myös laskea, jos johtojen poikkipinta-alat ja pituudet
>ovat tiedossa. Ne puolestaan on helppo mitata. Täytyy vain
>muistaa laskea koko virtapiirin johtotus, siis myös miinusjohdot.
Minä en noilla tiedoilla osaa laskea kuin likiarvon kaapeleiden vastukselle.
Virran määrittämiseksi tulee tietää muutakin.
>
>>Kieltämättä startin alussa on sekunnin murto-osan kestävä virtapiikki. Onneksi
>>myös diodit kestävät virtapiikkejä hyvin; 55A diodin surge-kapasiteetti lienee
>>satoja ampeereita.
>
>Riippuu tietysti diodista, mutta se on paljon vähemmän kuin
>johdon piikkivirran kesto. Muistaakseni se tuon kokoluokan
>diodilla on sekunnin piikille noin kaksinkertainen. Missään
>tapauksessa se ei riitä starttimoottorin käynnistysvirralle, jos
>se sattuisi kokonaisuudessaan diodin läpi menemään.
Käsitykseni diodien piikinkestävyydestä on peräisin naapurihuoneen fyysikolta,
joka on paitsi opiskellut asiaa perusteellisesti, myös luonnossa nähnyt useita
erilaisia diodeja ja tutustunut niiden spekseihin.
>>>Käyttämässäsi kytkennässä
>>>on se riski, että jos hupiakkujen ja startin välinen johdotus (sekä
>>>plus- että miinus-) on riittävän paksu, käynnistys tapahtuu
>>>todellisuudessa niiltä eikä starttiakusta, jonka jännite on noin
>>>puoli volttia pienempi ja jonka sisäinen vastus on suurempi johtuen
>>>pienemmästä ah-määrästä ja vajaasta latauksesta. 55 A diodi ei
>>>taatusti sellaista kestä kovin pitkään, joten se palaa poikki tai
>>>oikosulkuun.
>>
>>Minusta tuossa on nippu väärinkäsityksiä.
>
>En kolmannellakaan lukemisella sellaisia siitä keksi, joten
>valaisitko tietämättömyyttäni?
Jostain syystä oletat, että starttipiirissä kulkee virtaa hillittömästi.
Näinhän ei ole. Jos pieni kilowatin starttimoottori haukkaisi virtaa
(alkupiikin jälkeen) esim. 150A, pitäisi sitä kutsua kahden kilowatin
startiksi. Muuten joku tulee moittimaan valmistusvirheestä.
Jostain syystä oletat, että starttiakun jännite on pienempi kuin hupiakkujen.
Näinhän ei ole. Käytännössä starttiakku on yleensä lähes täynnä, kun taas
hupiakkujen lataustila vaihtelee. Lisäksi hupiakun ja startin välissä on se
diodi, joka osaltaan mutkistaa tilannetta.
Starttiakun sisäinen vastus saattaa olla suurempi kuin hupiakuston, tai sitten
ei. Starttiakkuni on nimenomaan starttiakuksi suunniteltu (pieni autonakku),
eli se antaa paljon virtaa lyhyessä ajassa. Hupiakkuni taas ovat hitaasti
virtaa antavia paksulevyisiä ja kalliita syväpurkausakkuja.
Minä en osaa laskemalla selvittää, miten starttivirta tässä monimutkaisessa
tilanteessa jakaantuu eri akkujen kesken. Pitäisi mitata.
Kun sanot, että 55A diodi ei "taatusti" kestä nyt puheena olevassa käytössä
pitkään, niin sinulta jää selittämättä se empiirinen havainto, että ainakin
kymmenen vuotta se näköjään kuitenkin kestää.
>
>>Todella erikoinen kytkentä, joka saa aikaan vain sen, että
>>- alimitoitettu johto käynnistysvirtapiirissä kuumenee ja saattaa aiheuttaa
>>tulipalon
>>- starttiakku tyhjenee samalla kuin hupiakutkin (ellei systeemiin lisätä
>>kytkintä, jolloin se johtokin voi olla paksumpi)
>
>Kyllä, se on purukumiviritys,
Ja vielä sikäli huono, että se ei ratkaise mitään ongelmaa, synnyttää vain
uusia.
>Fysiikan lait ovat armottomat eikä niitä voi
>muuttaa henkilökohtaisilla direktiiveillä eikä ole myöskään
>ylempää oikeusastetta, johon valittamalla ne saisi
>mieleisekseen. Siksi on hyvä käsitellä näitä(kin) asioita
>fysiikan lakien pohjalta eikä pelkästään uskomusten tai
>laituriparlamentin päätösten perusteella.
Taidatkos sen paremmin sanoa.
>Jopa pikkurillini poikkileikkauksen pinta-ala on huomattavasti yli 10
>neliömilliä. Mutta vakavammin, kyseinen kaapeli on aivan virallista
>starttikaapelikaliiberia.
Johdoissa on yleensä eristeet, mutta olet silti oikeassa
paksuuden suhteen. Starttikaapelikaliiberi on ihan yhtä epätarkka
mitta kuin sormikin, varsinkin kun pitäisi tietää pituus ainakin
vaaksan tarkkuudella. Sekä tietysti miinusjohtojen paksuudet
ja pituudet.
>Minä en noilla tiedoilla osaa laskea kuin likiarvon kaapeleiden vastukselle.
>Virran määrittämiseksi tulee tietää muutakin.
Kerro nyt ensin ne johtojen pituudet ja paksuudet, niin eiköhän
joku saa niiden perusteella vastukset lasketuksi. Virran
määräämiseksi pitäisi tietää lisäksi akun sisäinen vastus ja
varaustila, mutta ne voi arvioida suuruusluokalleen oikein.
>Jostain syystä oletat, että starttipiirissä kulkee virtaa hillittömästi.
>Näinhän ei ole. Jos pieni kilowatin starttimoottori haukkaisi virtaa
>(alkupiikin jälkeen) esim. 150A, pitäisi sitä kutsua kahden kilowatin
>startiksi. Muuten joku tulee moittimaan valmistusvirheestä.
Starttimoottorin alkuvirtapiikki _on_ hillitön, ellei mikään sitä
rajoita. Käytännössä sitä rajoittavat akun sisäinen vastus,
kaapelointi ja liitosten ylimenovastukset. Diodiparka voi rajoittaa
virtaa vain kerran elämässään. Startin pyörimisvirtaa laskettaessa
on otettava huomioon, että akun napajännite putoaa startissa
alle kymmenen voltin akun sisäisen vastuksen vuoksi. Siksi tuo
veikkaamasi 150 A kilowatin moottorille ei ole kovin kaukaa haettu.
>Jostain syystä oletat, että starttiakun jännite on pienempi kuin hupiakkujen.
>Näinhän ei ole. Käytännössä starttiakku on yleensä lähes täynnä, kun taas
>hupiakkujen lataustila vaihtelee. Lisäksi hupiakun ja startin välissä on se
>diodi, joka osaltaan mutkistaa tilannetta.
Latauksen jälkeen starttiakun jännite on noin 0,4 volttia pienempi
kuin hupiakkujen, jos diodin ja akkujen kytkentä on tosiaan
sellainen kuin olet kuvannut. Kun akkujen varaustila pienenee,
niiden sisäinen vastus kasvaa joka puolestaan pienentää niistä
saatavaa maksimivirtaa.
>Starttiakun sisäinen vastus saattaa olla suurempi kuin hupiakuston, tai sitten
>ei. Starttiakkuni on nimenomaan starttiakuksi suunniteltu (pieni autonakku),
>eli se antaa paljon virtaa lyhyessä ajassa. Hupiakkuni taas ovat hitaasti
>virtaa antavia paksulevyisiä ja kalliita syväpurkausakkuja.
Tämä saattaa osittain selittää sen, miksi diodi kestää
kytkennässäsi: hupiakuista ei irtoa virtaa diodin tappamiseen.
Ehkä. Epäilen silti myös johdotuksen osuutta.
>Minä en osaa laskemalla selvittää, miten starttivirta tässä monimutkaisessa
>tilanteessa jakaantuu eri akkujen kesken. Pitäisi mitata.
Sekään ei ole helppoa, koska startin virtapiikit ovat nopeampia
kuin tavalliset mittarit. Pitäisi olla piikkivirtamittarit tai skooppi.
>Kun sanot, että 55A diodi ei "taatusti" kestä nyt puheena olevassa käytössä
>pitkään, niin sinulta jää selittämättä se empiirinen havainto, että ainakin
>kymmenen vuotta se näköjään kuitenkin kestää.
Se kestää siksi, että jokin kytkennässäsi rajoittaa virran diodin
sietämälle tasolle. Antamiesi niukkojen tietojen perusteella en
voi varmuudella sanoa, mikä rajoittaa, mutta jos kerrot tarkemmat
johtojen pituudet ja paksuudet, niin eiköhän se siitä selviä.
Oleellinen pointti tässä on kuitenkin se, että ehdottamaasi
kytkentää ei voi pitää yleisesti suositeltavana, koska siihen
sisältyy liikaa epävarmuuksia ja riski laitteiden hajoamisesta.
Laitteiden käyttö vastoin niiden valmistajan käyttösuosituksia
(tässä tapauksessa kaksoisdiodin) edellyttää siihen sisältyvän
riskin tiedostamista ja oikeiden suunnittelutietojen käyttämistä.
>>Kyllä, se on purukumiviritys,
>Ja vielä sikäli huono, että se ei ratkaise mitään ongelmaa, synnyttää vain
>uusia.
Sinä esitit ongelmaksi sen, että haluat käyttää hupiakkuja startin
reservinä ilman kytkimiä ja releitä. Kuvaamallani purukumivirityksellä
se käy päinsä, mutta kuten sanoin, kytkimet ja releet ovat sittenkin
luotettavampia. Sinä puolestasi sanoit vierastavasi niitä, vaikka
sinun nyt käyttämäsi kytkentä vastoin diodin valmistajan ohjeita
on varsinainen purukumiviritys kytkimiin ja releisiin verrattuna.
Heikki Malkki