Gode ladegrep - batteriskolen del 1

Batteriskolen – del 1 : ladere

Gode ladegrep

TEKST OG FOTO: TROND J. HANSEN

Denne gang ser vi på 230 volt ladere, altså ladere for tilkobling til landstrøm. De aller fleste båter blir levert med en fornuftig batterilader, men om den er noen år gammel er det ikke sikkert den holder mål. Det kan ha sammenheng med at et moderne båtliv ofte innebærer at vi bruker mer strøm enn vi gjorde tidligere. Mange har satt inn større batteribank for å dekke det økte behovet for strøm.

   Det avgjørende er at batteriladeren lader mer enn vi forbruker når vi ligger i havn. Et annet moment er at mange av oss har gått over til moderne batterityper, som AGM-batterier og Gel-batterier. Det er viktig at laderen er tilpasset batteriene de skal lade. Vi må også ta i betraktning at de fleste ligger tilkoblet landstrøm i hjemmehavn, og at laderen er permanent tilkoblet båtens batterier. Da er det helt avgjørende at laderen ikke skader batteriene. Det er adskillig dyrere å bytte batterier enn å investere i en moderne lader av god kvalitet, en lader som ikke ”koker” batteriene, men doserer ladestrømmen etter behov. En riktig lader er rett og slett god batteriøkonomi. Dersom laderen din lader med for lav spenning vil ikke batteriene bli toppet. Kanskje har du mer strøm om bord enn du tror. Ved å bytte lader kan du oppleve å få mer ut av batteriene. Ofte kan vi oppleve at det er store variasjoner i spenningen på landstrømanlegg, både i gjestehavner og i marinaer/båtforeninger. En moderne lader vil gi riktig ladespenning uavhengig av spenningen på landstrømanlegget.

Riktig lading

Det er svært viktig at batteriene ikke tappes ned, spesielt viktig med de tradisjonelle våt-batteriene. AGM-batterier og Gel-batterier tåler i større grad å tappes ned uten å ta skade (se faktaspalte for batterityper). Vi har også sett at det går raskt å lade opp batteriet til cirka 80 % kapasitet, mens det tar lang tid å toppe batteriene. Dette gjelder spesielt ved lading fra motorens dynamo. Det innebærer at du må kjøre motoren ganske lenge for at batteriene skal ha full kapasitet. Det kan derfor være viktig at batteriene er fulladet før du legger ut på tur. Også med tanke på batteriets levetid er det ønskelig å holde dem fulladet. Da trenger du en batterilader koblet til landstrøm, både når du ligger i hjemmehavn og i gjestehavner. Etter at batteriet er oppladet vil en moderne lader gå over til skånsom vedlikeholdslading. De fleste vil gå for en fastmontert lader, som automatisk kommer på når landstrømmen kobles til. Normalt vil denne lade både forbruksbatterier og startbatteri, eventuelt også batteri til thruster. Noen ladere har flere utganger, kanaler. Typisk to utganger, én til startbatteri og én til forbruksbatterier. Noen velger to separate ladere, noe vi skal se nærmere på senere.

   Normal ladespenning for et 12 volts batteri, som er det mest vanlige i båter, bør vær mellom 14,2 volt og 14,4 volt ved 25˚C – målt direkte på batteripolene. Ved lavere temperatur skal ladespenningen helst være noe høyere, og noe lavere ved høye temperaturer. Temperaturen ved batteriene bør ikke overstige 25˚C. Vær oppmerksom på at Gel-batterier ikke skal lades med høyere spenning enn 14,4 volt. Du kan enkelt sjekke ladespenningen med et voltmeter eller et multiinstrument. En batterimonitor vil gi deg nøyaktig informasjon om blant annet ladespenning. Er ladespenningen for lav vil batteriet aldri bli skikkelig ladet. Er ladespenningen for høy kan batteriet bli skadet og få redusert levetid.

Batterikokeren

Før var batteriladere enkle saker: en transformator som reduserte spenningen, en likeretter som omformet vekselstrøm til likestrøm og noen enkle komponenter som gjorde sitt beste for å holde ladespenningen på noenlunde rett nivå. De tradisjonelle hjemmeladerne, eller garasjeladerne, er eksempler på dette. Ladespenningen på disse er typisk rundt 14 volt, men lavere dersom nettpenningen synker. Motsatt vil de levere for høy ladespenning om nettspenningen er høy. Noe som igjen kan medføre at batteriene ”koker”. Om du fortsatt er blant dem som bruker en slik lader, er det viktig at den bare brukes til å lade opp batteriet. Når det er oppladet må laderen kobles fra. Egentlig bør du koble den fra for godt. De er rimelige i innkjøp, men batteridrepere. Og da blir det dyrt.

Trinn for trinn

Moderne, elektroniske batteriladere er bygget på teknikker (switchmode-teknologi) som gir en effektiv, men skånsom lading av batteriene. De gjennomfører rene psykoanalysen, stiller diagnose og starter så behandling. Sammenlignet med tidligere generasjoners ladere er de dessuten adskillig mer kompakt. Vi snakker gjerne om tre-trinns lading. Det innebærer at laderen først lader batteriet med en konstant strøm – 14,4 til 14,7 volt.  80 - 90% av ladingen foregår i dette trinnet. Deretter holder laderen spenningen på 14,4 til 14,7 volt en periode, typisk to til fire timer, for å utjevne nivåene i cellene og dermed toppe batteriet. Ladestrømmen synker så og laderen går over i vedlikeholdslading på cirka 13,7 volt. Ladestrømmen vil reguleres etter behov, enten ved en redusert, konstant spenning eller ved strømpulser.

Noen produsenter opererer med flere ladetrinn, fra fem til åtte. Ser vi for eksempel på laderne fra Nor Charger så opererer de med lading i fem trinn:

Pulslading:      Minimum 20 sek. eller til spenningen når 10,5 V.

Mykstart:        Dersom batterispenningen er under 10,5 volt vil laderen starte med halv effekt til 10,5 volt spenning oppnås.

Opplading:      Her foregår ca. 85 % av ladingen. Laderen gir maks ladestrøm mens spenningen stiger til maksnivå 14,7 volt

Utjevning:       Laderen holder spenningen på 14,7 volt for å utjevne nivåene I cellene. Ladestrømmen synker.

Vedlikehold:    Her foregår vedlikeholdslading på 13,7 volt. Ladestrømmen vil reguleres etter behov.

CTEK opererer med åtte ladetrinn for sine ladere, blant annet avsulfatisering, noe som innebærer at laderen skal kunne vekke til live et sulfatisert eller ”dødt” batteri.

Hvor stor lader?

   En tommelfingerregel er at laderen bør gi 10 prosent, regnet i ampere, (A) i forhold til batteriets størrelse regnet i amperetimer (Ah). Det innebærer at dersom du har en batteribank på 300 Ah, så bør ikke laderen være på mindre enn 30 A. Som vi har vært inne på er det mange som på grunn av stadig mer strømkrevende utstyr utvider batteribanken i båten. De fleste tenker da ikke på at eksisterende lader i så fall kan bli for liten. For egen del bestilte vi ekstra forbruksbatteri med da vi kjøpte ny båt for noen år siden. Produsenten leverte med lader dimensjonert for enkelt forbruksbatteri, altså alt for liten (15 A, mens det burde være 30 A). Det du kan risikere om laderen er underdimensjonert, er at du i havn forbruker mer strøm enn laderen gir. Følgen er at du ikke får fylt opp batteriene. La oss ta et regneeksempel.

Du ligger i havn og har på lys, kjøleskap/boks, dieselvarmer, diverse elektronikk, TV og så videre. I tillegg er det et visst forbruk ved bruk av vannpumpe, elektrisk toalett, dusjpumpe og annet. Kanskje har du også en inverter for bruk på 230 volt apparater – som vannkoker, datamaskin og lading av mobiltelefoner. Du kommer da raskt opp i et forbruk på minst 300 watt. Det vil gi et forbruk på 25 ampere. Har du da en lader på 20 A vil du følgelig forbruke mer strøm enn det laderen gir, du går i minus på batterikontoen. Riktignok er det da ikke tatt høyde for at du ikke bruker like mye strøm hele døgnet, men det illustrerer likevel at det er stor fare for at du legger ut på sjøen uten fylte batterier. Når vi da også tenker på at du må kjøre motor lenge (kanskje helt opp i åtte timer) for å toppe batteriene med dynamo, er det lett å se at man kan komme skjevt ut.

Ulike typer batterier

Tidligere var et batteri et batteri – og det var et ”vanlig” syrebatteri (vått/FV). I dag er det blitt vanlig å benytte AGM-batterier eller Gel batterier i båten. Disse har mange fordeler fremfor tradisjonelle batterier, og dersom du skal bytte batterier i båten vil vi anbefale AGM eller Gel (se faktaspalte). Det du da må tenke på, er at du må ha en lader som kan lade denne type batterier. De aller fleste moderne ladere har innstillingsmuligheter for batteritype. Vanligvis gjøres dette ved enkle mikrobrytere på laderen. Noen ladere finner ut av dette på egen hånd. Om du bytter batteritype må du huske på å stille inn laderen, eventuelt bytte til en lader som kan brukes på disse batteritypene. Men det er viktig å være oppmerksom på at det, oss kjent, ikke finnes ladere som kan brukes på batterier med ulike kjemier. Du kan altså ikke lade for eksempel et FV-startbatteri og Gel-forbruksbatteri samtidig med samme lader. Typisk er at man bytter forbruksbatteri til Gel eller AGM. Startbatteriet varer normalt mye lengre, så det blir ikke like ofte byttet ut. Gel-batteri er heller ikke egnet som startbatteri og heller ikke til thrustere. AGM batterier finnes for start, også som Duo (for eksempel Sønnak/Exide) som kan brukes både til forbruk, start og til thruster. Denne batteritypen kan også brukes om båten  benytter samme batteri til start og forbruk. Løsningen om du har batterier med ulike kjemier kan være å montere to ladere, en for startbatteri og en for forbruksbatteri-banken. Et startbatteri er normalt ganske lite, typisk rundt 50-80 Ah, og tappes heller ikke mye ned. Det holder derfor med en ganske liten lader, kanskje 5-6 A. Sats likevel på en moderne, elektronisk lader – slik at batteriet ikke ødelegges. Du får en liten lader for under tusenlappen. Et annet alternativ er å bytte alle batterier, også startbatteriet, til AGM. Bruker du likevel samme lader til batterier med ulike kjemier, still den inn etter batteribanken.

Temperaturføler

Vi har vært inne på at temperaturen er et viktig parameter når det gjelder batteriene og batterikapasiteten. Er det kaldt synker spenningen, og omvendt stiger batterispenningen ved høyere temperatur. Normal ladespenning er cirka 14.4 volt ved 25˚C. Man regner at ladespenningen bør økes med cirka 0,3 volt for hver tiende grad temperaturen synker og reduseres like mye for hver tiende grad temperaturen øker. For dem som bare bruker båten om sommeren betyr ikke dette så mye, men for dem som bruker båten hele året kan det bety en hel del. Er det kaldt risikerer man at batterikapasiteten blir kraftig redusert. Er det varm kan batteriene bli overladet, og ta skade av det. Enkelte ladere (for eksempel CTEK og DEFA) har innebygget temperaturføler og justerer ladespenning i forhold til temperaturen rundt batteriet. Mange andre ladere kan utstyres med én eller flere temperatursensorer som kobles til batteriet eller batteriene. Ser vi for eksempel på Quick sine ladere, har de et system hvor man kan koble til inntil fire sensorer. Temperaturføler for laderen er en ganske liten investering, fra noen hundrelapper. Obs: selv om det ikke fremkommer av katalogen følger det med temperatursensor i pakken for Nordic Power ladere. Temperaturfølere kan dessuten være fornuftig med tanke på batterisikkerhet- og økonomi. Har du for eksempel en batteribank på 4-5 Gel-batterier og det er feil på ett av dem, risikerer du at de andre batteriene blir overladet siden laderen vil oppfatte det defekte batteriet som forbruk og dermed starte lading av hele banken. Har du temperaturføler på hvert batteri vil ikke dette skje, og de øvrige batteriene vil ikke bli skadet. Med tanke på at dette er dyre batterier, kan derfor et system med temperaturfølere vær fornuftig.

Fjernkontroll

De fleste ladere har display og/eller LED-lamper som viser ladestatus og gir annen nyttig informasjon. De forskjellige innstillingsmulighetene ligger også på selve laderen. Ulempen er at ofte så er laderen montert på et lite tilgjengelig sted, og da kan det være tungvint å innhente denne informasjonen. Mange produsenter tilbyr fjernkontroll eller ekstern panel til sine litt større ladere, typisk fra rundt 25 A og oppover. Her kan du hente inn informasjon om ladestatus, ladespenning og så videre. Den mest nyttige funksjonen kan rett og slett være at man får en bekreftelse på at batteriene lades. Ofte kan man gjøre enkle innstillinger med fjernkontrollen, som å slå laderen av eller sette den i ”nattmodus”. Prismessig koster det ikke all verdens, for eksempel koster fjernkontrollpanelet til Nordic Power sine ladere kr 549,- (2011 prisliste fra Maritim). Panelene kobles enkelt ved hjelp av ”telefonladninger” og kan for eksempel plasseres på instrumentpanel eller ved sikringsskap.

Batterimonitor

Nå er det slik at en batterimonitor ikke koster så mye mer enn et slikt panel, og ofte kan det være en enda bedre løsning – også for at de måler spenningen rett på batteriet. En batterimonitor vil kunne gi deg all informasjon om ladespenning, hvor mye batteriene lades og så videre. Ikke minst vil du til enhver tid kunne hente informasjon om hvor stort forbruk du har av strøm, og hvor mye strøm du har igjen i batteribanken. En batterimonitor får du fra knapt 1500 kroner og oppover. Båtmagasinet har tidligere skrevet om batterimonitorer (nr 6/2010). En av våre favoritter var da NASA BM1. Ankepunktet var at den bare ble levert med 100A shunt, som vi synes var litt knapt. Den har nå kommet i en utgave med 200A shunt (BM2), pris kr 1.795,- hos Seatronic (kr 1.490,- for BM1). Batterimåleren er meget oversiktlig og prismessig får du mye for pengene. Vi har også skrevet om BEP 600-DCSM (nr 1/2011) som er en meget bra batterimonitor, som i tillegg til å gi all tenkelig informasjon om batteriene blant annet gir informasjon om pumper, tanker og vitale strømkretser. Pris kr 3.980,- hos Seatronic. Batterimonitor kan gjerne kombineres med  fjernkontroll/eksternt display.

Kjøpetips

Skal du skaffe deg ny lader, eller skifte ut den du har, vil vi anbefale å unngå de gammeldags ett-trinnsladerne, de såkalte ”hjemmeladerne”. Selv om de er rimelige i innkjøp gir de dårlig batteriøkonomi – batteriene vil lett bli ødelagt eller får redusert levetid. Sats på en moderne, elektronisk lader fra en anerkjent produsent. Kjøp helst en som er tipasset maritimt bruk. Dem får du hos båtutstyrsforhandlere eller spesialbutikker for batterier. Hvor stor lader du trenger vil avhengige av størrelse på båt (og batteribank) og bruken av båten. Dersom du bare bruker båten på dagstur og ellers er koblet til landstrøm i havn, trenger du ingen stor lader. Om du er mye på tur bør du gå for en kraftig lader, som yter mer enn det du forbruker når du ligger i havn. Om laderen står montert i et tørt rom i båten betyr ikke IP-klassen så mye. Om det derimot er fare for at laderen kan utsettes for fukt og smuss bør du gå for en lader med høyere IP-klasse (les Båtmagasinet nr 8/2011 for informasjon om IP-klasser). Sjekk at laderen er egnet til den type batterier du har om bord. Om du bruker båten hele året vil vi anbefale en lader som har innebygget temperatursensor, eller som kan utstyres med temperatursensor. Dersom du opplever at spenningen varierer mye der du ligger med båten, bør du sjekke om laderen tåler dette. Skal du på langfart kan det være greit å ha en lader som også kan brukes på 110 volt, dog gjelder dette stort sett for land på andre siden av Atlanteren. Mange ladere er sikret mot feilkobling. Er du uerfaren med elektrisk anlegg kan det være trygt å velge en slik. Generelt vil vi anbefale å kjøpe utstyr der du føler du får best informasjon og god sørvis. Det kan bety mer enn at du sparer noen får kroner. Vær oppmerksom på at mange ladere kommer fra samme produsent, men selges under forskjellige navn. Dette gjelder ikke for kjente merker som Quick, Waeco og CTEC.

Monteringstips

Laderen bør alltid monteres i et tørt og mest mulig smussfritt miljø, selv om den har høy IP-klasse. Skru den skikkelig fast, slik at den ikke blir liggende å slenge. De fleste ladere har en kjølevifte, det er viktig at den ikke dekkes til. Sørg for at det er litt rom rundt laderen. Det er ofte mulig å hente ut nyttig informasjon, enten ved lysdioder eller display, fra laderen og det er også mulig å gjøre forskjellige innstillinger. Om du ikke har fjernkontroll eller ekstern panel, kan det være greid å komme enkelt til for å innhente denne informasjonen. Det er en fordel om laderen står nærmest mulig batteriene, siden det kan oppstå spenningsfall i lange ledninger. Maks 4 meter mellom batteri og lader. Sørg for at ledningene er riktig dimensjonert (stort nok kvadrat). Dersom du skifter til større lader kan det være at du må bytte ledningene. Om ikke laderen har innebygget sikring(er) for utgangene anbefaler vi sikring på ledningene. Vær oppmerksom på at noen ladere kan ha en del viftestøy. Da kan det være lurt å plassere laderen slik at dette ikke blir plagsomt. Sørg for at 230 volt tilførselsledningene er sikret. De fleste ladere kommer med nettkabel som plugges i lader (noen med fastmontert kabel med støpsel) og deretter i stikkontakt. Noen kommer med koblingsklemmer for fast montering av ledninger mellom 230 sikringer og lader. Streng tatt har du ikke lov å gjøre dette arbeidet selv. DEFA sine ladere kan enten leveres med nettledning  eller med hurtigkobling tilpasset deres ”plug and play” landstrømsystem. Nettkabel skal alltid jordes. Har laderen flere utganger er det vanlig at de har en felles minus-ledning som går til felles minus på batteriene og pluss-ledninger til pluss-polene for batteriene eller batteribankene som skal lades. Se skisse. Generelt når det gjelder det elektriske arbeidet bør du gjøre deg flid med å gjøre arbeidet pent og fagmessig. Sørg for at alle koblinger er skrudd godt til, og bruk buntebånd for å samle ledninger.

Ulike ladere

Det finnes et stort utvalg batteriladere på markedet, og det er lett å gå seg bort i ”batteriladerskogen”. I neste nummer av Båtmagasinet skal vi ta for oss et utvalg aktuelle ladere og gi en fyldig omtale av dem.

Fakta batterityper:

I hovedsak snakker vi om tre typer batterier: Standard FV (fritt ventilerte) batterier, AGM-batterier og Gelé-batterier. Fritt ventilerte batterier kalles også standardbatterier, konvensjonelle batterier eller våte batterier. Det er gjerne dem vi tradisjonelt har hatt i båten. Kan brukes både til start og forbruk. Disse tåler normalt 50% utladning uten å ta skade. Noe som altså innebærer at om du har en batteribank på 300 amperetimer (Ah), så har du 150 Ah til disposisjon. Ventilregulerte batterier har ikke flytende elektrolytt. Syren er i stedet enten bundet i en gelé (Gel) eller absorbert i en glassmatte (AGM). Gel-batterier og AGM-batterier tåler i større grad enn standard batterier utlading. Det er vanlig å si at de tåler cirka 80% utlading. Noe som innebærer at om du med en batteribank på 300 Ah har 240 Ah til disposisjon. Ventilregulerte batterier har dessuten lengre levetid, og produsentene oppgir ofte en beregnet levetid på 10 år. AGM-batterier finnes både som startbatteri og som forbruksbatteri, også som ”Dual” – at samme batteriet kan brukes både til start og forbruk. Gel-batteriene er trolig de beste forbruksbatteriene, men kan ikke brukes som startbatteri og er dessuten dyre.