Litiumbatteri, laddare, solcell, regulator, laddförstärkare – så hänger de ihop!
Ett stort ämne, särskilt nu när bilen väcks upp efter vintersömnen. De flesta leverantörer erbjuder förhoppningsfulla husbilsägare olika lösningar kring litiumbatterier som sägs vara enkla att installera. Så kallade ”Plug and Play”-lösningar. Men, dessvärre, fullt så enkelt är det inte. Vi reder här ut några av grundbegreppen.
Av Stig Forsberg och HP Adlung
Litiumbatteri och laddare
Litiumbatterier finns av många olika slag till numera rimliga priser. Sant om alla litiumbatterier är att man får dubbla kapaciteten till halva vikten jämfört med bly/syra. Sedan skiljer det en hel del beroende på vilken leverantör man väljer. De flesta har idag ett BMS-system inbyggt, med det menas ett ”Batteri Management System” som kontrollerar laddningen och skyddar batteriet mot total urladdning. Om det sker är batteriet så skadat att det måste kasseras.
Litium är som bekant inte så effektivt när det är minusgrader. Det vill då inte släppa ifrån sig ström och vill inte heller ta emot om man försöker ladda det. Därför kan ett val med egen intern uppvärmning vara ett bra val om man åker mycket vintertid. Batteriet förbrukar då lite av sin egen energi för att hålla värmen.
Olika litiumbatterier har, beroende på hur de är byggda, olika ladd-karaktäristik. De skall alltså laddas med olika spänning och på olika sätt. Det finns leverantörer som utnyttjar detta och bygger ett batteri som skall ha samma förutsättningar för laddning som ett blybatteri. De gör det för att det skall kunna ersätta ett blybatteri rakt av, dvs det är anpassat för ett byte i en husbil. Om man installerar ett sådant batteri behöver man inte ändra något i husbilens befintliga laddsystem.
Om batteriet däremot har krav på mellan 14,3 till 14,8 volts slutspänning måste även en speciell litiumladdare installeras. Den kopplas då in i stället för E-boxens inbyggda laddare när man är ansluten på 230 volt. Om man inte gör det finns risken att litiumbatteriet inte är fulladdat när man åker hemifrån. Det beror på att bilens E-box bevakar batteriet och känner sig nöjd med den höga spänningen litiumbatteriet håller. Det startar underhållsladdningen först vid 12,8 volt och då är litiumbatteriet till stor del redan urladdat. Litiumladdaren startar sin underhållsladdning mycket tidigare.
Slutsats
Kontrollera vilken laddkurva och laddspänning det batteri Du tänker installera kräver.
Solcell och regulator
En solcell lämnar alltid en mycket högre spänning än batteriet håller, 20 – 25 volt är inte ovanligt. Har man då två solceller som har kopplats i serie är spänningen den dubbla. Regulatorn reglerar ner spänningen till den spänning batteriet skall laddas med och laddar efter vald batterityp.
Det finns olika typer av regulatorer. De två vanligaste är MPPT vilket står för ”Maximum Power Point Tracking” och PWM ”Puls Wide Modulation”.
MPPT är en senare teknik som reglerar genom att söka den maximala effektpunkten i varje laddsteg.
PWM reglerar laddningen genom att variera pulsbredden på laddpulsen. Bredare puls vid hög laddning och smalare puls vid lägre laddning.
Slutsats
Kontrollera att regulatorn passar till det batteri Du skall ladda.
Laddförstärkare
Ett sätt att öka laddningen under körning är att montera en laddförstärkare. Det är ofta nödvändigt på de bilar som har en ”smart generator”. Där styrs bilens laddsystem efter startbatteriet och slår ifrån när det är fulladdat. Det betyder att bodelsbatteriet inte längre laddas. Laddförstärkaren förstärker då laddningen till bodelsbatterierna. Den kopplas in mellan generatorn och E-boxen så att batterierna laddas.
Här gäller det igen att ha en laddförstärkare som laddar enligt laddkurva för den aktuella batteritypen. Ett inte ovanligt problem är att kabeln från generatorn till bodelbatterierna är för klen. Om spänningen vid full laddning sjunker mer än 0,2 volt kan bara bytet av den kabeln till en grövre dimension ge en mycket bättre laddning.
Slutsats
Kontrollera att laddförstärkaren passar till det batteri Du skall ladda.
Hur kopplar man bäst in dessa extra tillbehör?
Om man har ett litiumbatteri med BMS och den har blåtand kan man ju via blåtanden få full kontroll på batteriets urladdning och laddning samt vilken laddnivå man har. Det enklaste och säkraste är då att koppla varje enhet direkt mot batteriet.
Man slipper då koppla sig samman med E-boxen och bilens övriga elsystem för bodelen. Har man ingen BMS eller har ett blybatteri vill man troligen gå via E-boxen för att kunna se batteriets status via panelen. Det kräver mer av den som installerar. E-boxens säkringar är ofta begränsade till 20 A. Man kan i och för sig parallellkoppla olika ingångar, men det ger bara 40 A. Med en laddbooster och ett litiumbatteri kan man lätt komma upp i 80 A och det kanske inte kablaget som finns monterat i original klarar. Djupa kunskaper i bilelektriska system och stor försiktighet rekommenderas.
Litium kan skapa generatorproblem
Det händer av och till att generatorn lägger av en tid efter att man installerat ett litumbatteri. Man kanske inte ser sambandet när det händer för allt har ju fungerat 12-14 månader.
Orsaken är att batteriets BMS stänger av tvärt när det är fulladdat. Generatorn får då ett tvärstopp som inte är bra. När den laddade ett blybatteri så minskade strömmen långsamt på slutet. Med en korrekt inkopplad laddförstärkare kan man eliminera problemet.
Tillbaka till rubriken
Litiumbatteri, laddare, solcell, regulator, laddförstärkare det är fem olika komponenter där varje komponent finns i ett antal olika versioner och med olika specifikationer. Det är lätt att förledas att tro att dessa kan kopplas samman hur som helst. Så är det dessvärre inte, alla delarna måste anpassas till varandra och till det batteri man har.
Om Du byter rakt av till ett litiumbatteri får Du med all säkerhet en väsentlig förbättring. Vill Du ha ut maximalt resultat och full livslängd på batteriet gäller att alla valda delar är anpassade till varandra.
