Batterisammensætning

Inden du skal sammensætte din batteribank bør du starte med at tilvælge eller fravælge Lithiumbatteriet.
Her efterfølgende får du så en oversigt om fordele og ulemper ved denne nye batteritype, som givet vis på sigt helt vil afløse de traditonelle blybatterier.

Vil du have Lithiumbatterier ombord ?
– hvad afgør, om det bliver en god løsning.
Lithiumbatterier (typisk LiFePO₄) vinder hastigt indpas i lystbåde og mindre erhvervsfartøjer.
De lover høj kapacitet, lav vægt og hurtig opladning – og det kan de også levere.
Men i praksis er lithium ikke et simpelt drop-in-alternativ til blybatterier. Resultatet afhænger i høj grad af, hvordan batteriet integreres i det samlede elsystem.
Denne artikel gennemgår de vigtigste tekniske forhold, man bør forstå, før man vælger lithium ombord.
Lithium er et system – ikke bare et batteri
I modsætning til traditionelle blybatterier arbejder lithiumbatterier inden for et noget snævrere teknisk vindue i forhold til:

  • ladespænding

  • ladestrøm

  • temperatur

Overskrides disse grænser, kan batteriets indbyggede beskyttelse (BMS) afbryde strømmen – eller også bliver batteriets levetid reduceres markant.
Derfor bør lithium altid betragtes som en del af et samlet energisystem, hvor opladning, kabler og styring spiller en afgørende rolle og gerne sammen med traditionelle bly-batterier.

Opladning fra generator – et ofte det mest oversete problem
Lithiumbatterier har meget lav indre modstand. Det betyder, at de kan optage høj ladestrøm, så snart spændingen tillader det.
I praksis kan det give problemer, hvis batteriet lades direkte fra en motorgenerator:

  • generatoren kan komme til at arbejde med maksimal belastning i lange perioder

  • varmeudvikling og slid på generatoren øges

  • generatorens levetid kan forkortes væsentligt og helt bryde sammen.

Af den grund anvendes der ofte strømbegrænsning og spændingsstyring mellem generator og lithiumbatteri. Det beskytter både generator og batteri og giver en mere kontrolleret opladning.

Batteriets super vigtige BMS – hvad beskytter den imod?
De fleste lithiumbatterier har en indbygget Battery Management System (BMS), som typisk beskytter mod:

  • over- og underspænding

  • for høj ladestrøm eller afladningsstrøm

  • kortslutning

  • for høj eller lav temperatur

Det er vigtigt at forstå, at BMS’en primært beskytter batteriet – ikke nødvendigvis resten af bådens elsystem.
Hvis en BMS afbryder batteriet under belastning, kan det give:

  • pludseligt spændingsfald

  • udfald af måske vigtigt navigationesudstyr

  • problemer for invertere og anden elektronik

Derfor bør systemet designes, så BMS-afbrydelser undgås i normal drift.

Temperatur – især opladning under 0 °C
En grundlæggende forskel mellem lithium og bly er lave temperaturer:

  • Lithiumbatterier må ikke oplades ved frosttemperaturer

  • Afladning kan typisk ske ved lavere temperaturer end opladning

I både, der står uopvarmede i vinterhalvåret, kan dette være en reel udfordring.
Mulige løsninger er:

  • temperaturstyret opladning

  • ekstern opvarmning

  • batterier med indbygget temperaturstyring

Uanset den valgte løsning bør temperaturforhold indgå i den samlede vurdering.

Kabler, sikringer og strømme
Lithiumbatterier kan levere meget høje strømme på kort tid. Det stiller større krav til:

  • kabeldimensioner

  • sikringer

  • forbindelser skal være af høj kvalitet og samlet forskriftsmæssigt.

Et kabel, der før var “rigeligt” til et blybatteri, kan være kritisk underdimensioneret til lithium.
Dårlige forbindelser giver:

  • stor varmeudvikling

  • spændingsfald

  • ustabil drift

Korrekt dimensionering er derfor ikke et valg – men en absolut forudsætning.

Hvornår giver lithium mening ?
Lithium er ofte en god løsning, når:

  • vægt og plads er kritisk

  • der er behov for høj brugbar kapacitet

  • batteriet ofte aflades dybt

  • systemet er gennemtænkt fra starten

Lithium er sjældent en god løsning, når:

  • det blot ønskes som direkte erstatning uden systemændringer

  • generator og kabler ikke tilpasses korrekt.

  • installationen sker uden forståelse for opladning og temperatur

Konklusion
Lithiumbatterier kan fungere fremragende ombord – men kun når de bruges rigtigt.
De belønner dig for en korrekt installation med lang levetid og høj ydeevne, men straffer dig desværre også ved fejl langt hårdere end traditionelle batterier.
Derfor bør valget af lithium altid følges af en grundlæggende forståelse af:

  • opladning

  • strømme

  • temperatur

  • systemopbygning

Det er ikke et spørgsmål om om lithium virker – men hvordan det implementeres.

Om du har fravalgt brug af Lithiumbatterier i din båd kan batterisammensætnningen være som følger:

Batterisammensætningen i både er ofte meget forskellige.
Hvor mange batterier, en eller flere batterigrupper, 12V, 24V eller 48V og hvilken type batteri skal anvendes og endelig en mix af disse mange muligheder.
De fleste bådejere overtager gerne det valgte system fra den foregående ejer og sejler så videre med de fordele og ulemper et sådant system måtte have.

Hvor mange batterier.
Den simple installation er en mindre sejl- eller motorbåd med en påhængsmotor, som ofte kan klare sig med et enkelt batteri, eksempelvis et 70 Ah. Forbrugsbatteri.
Er der indenbordsmotor kunne det være ønskeligt at have et start og et forbrugsbatteri og så kan det gå stærkt efterfølgende.
Personligt har jeg valgt, at have 3 batterigrupper som her nedenstående:

  • Startbatterigruppe. 1 x 150 Ah AGM

  • Forbrugsbatterigruppe. 2 x 150 Ah AGM

  • Sikkerhedsgruppe. 1 x 150 Ah AGM

  • Alle batterier er altså AGM og alle deep cycle type og samme størrelse og som giver mig den fordel at jeg hver anden eller tredje år frit kan flytte rundt på eksempelvis startbatteri og batteri i sikkerhedsgruppen og dermed give mine batterier en samlet længere levetid.
    Problemet med at mit startbatteri ikke er et dedikeret startbatteri, betyder intet da det anvendte startbatteri godt kan leverer den fornødne starteffekt til opstart af min 80 HK Ford Lehman, som skal bruge 300 Amp ved opstart.

  • Lige som det er et krav til erhvervsfiskebåde at de skal have et særskilt batteri til VHF-radioen har jeg frivilligt valgt dette system og yderligere tilkoblet mine plottere og selvstyren, som alle er vigtige i en given nødsituation.

Et diagram kan se således ud på batteridelen

Pro splitter op til 3 batteriudgange og 120 A  model: PSR123

Avanceret regulator for generator. 
Pro Reg BW op til 150 A 
Bestillings nr. AR12W
Leveres med 1 stk. temperatursensor.