{"id":3137,"date":"2022-06-29T09:38:11","date_gmt":"2022-06-29T09:38:11","guid":{"rendered":"https:\/\/open-boat-projects.org\/?page_id=3137"},"modified":"2023-06-19T10:11:27","modified_gmt":"2023-06-19T10:11:27","slug":"solar-laderegler-als-aussenborder-laderegler","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/solar-laderegler-als-aussenborder-laderegler\/","title":{"rendered":"Solar-Laderegler als Au\u00dfenbordmotor-Laderegler"},"content":{"rendered":"

Au\u00dfenbordmotoren haben oft eine einfache Lichtmaschine in Form einer Ladespule integriert, die von einem Permanentmagneten gespeist wird, der zugleich f\u00fcr die Z\u00fcndung zust\u00e4ndig ist. Aus der Ladespule kommt eine Wechselspannung dessen H\u00f6he und Leistung von der Drehzahl abh\u00e4ngig ist. Es k\u00f6nnen Leistungen je nach Motortyp zwischen 30…50W abgegeben werden.<\/p>\n

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Abb.: Strom- und Spannungskennline Mercury 6PS, 2-Takt<\/p>\n

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Abb.: Leitungskennlinie Mercury 6PS, 2-Takt<\/p>\n

Um die Spannung zu stabilisieren, sind oft einfachste Laderegler eingebaut die nach dem Kurzschlussprinzip arbeiten. \u00dcberschreitet die Spannung 12V so wird die Ausgangsspannung kurz geschlossen und f\u00e4llt auf ca. 0V. Beim n\u00e4chsten Nulldurchgang der gleichgerichteten Wechselspannung<\/a> wird der Kurzschluss wieder aufgehoben und die ganze Funktion beginnt erneut. Dieses einfache Funktionsprinzip stammt aus den Anf\u00e4ngen der Automobilfahrt als es noch keine Elektronik gab. Damals wurde das mit magnetischen Ladereglern realisiert, die einen Kontakt kurz schlossen. Die Funktionsweise entsprach grob einem Relais.<\/p>\n

Diese einfachen Laderegler haben die unsch\u00f6ne Eigenschaft, sehr schnell kaputt zu gehen. Oft wird dies nicht bemerkt und man \u00fcberl\u00e4dt damit seine Batterie und kann sie im schlimmsten Fall zum Kochen bringen mit entsprechender Gasentladung. Die Batterie ist dann meistens besch\u00e4digt und muss ersetzt werden. Noch schlimmer ist es aber die Lichtmaschine des Au\u00dfenbordmotors ohne Batterie zu benutzen, wenn der Laderegler defekt ist. Dann wird in das Bordnetz eine Spannung von bis zu 30V eingespeist die Teile der Bordelektronik zerst\u00f6ren kann.<\/p>\n

Man kann jetzt durchaus den alten Laderegler durch einen neuen ersetzen, hat aber keine lange Freude daran, da er in kurzer Zeit wieder kaputt ist.<\/p>\n

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Abb.: Au\u00dfenborder-Netzverteiler (J1 Einspeisung der Lichtmaschine)<\/p>\n

Um das Problem nachhaltig zu l\u00f6sen wird der alte Laderegler komplett entfernt und die Wechselspannung mit einem Br\u00fcckengleichrichter D1 und mit Elektrolyt-Kondensatoren C1…C4 in eine Gleichspannung gewandelt. Als Ergebnis kommt eine Gleichspannung raus, dessen H\u00f6he und Leistung von der Drehzahl abh\u00e4ngig ist. Diese Spannung wird einem Solar-Laderegler zugef\u00fchrt, denn solche Spannungen m\u00fcssen auch von Solarpaneelen verarbeitet werden. Damit gleichzeitig der Strom von Solarpaneelen und dem Au\u00dfenborder vom Solar-Laderegler verarbeitet werden kann, entkoppelt der Br\u00fcckengleichrichter D2 die beiden Stromquellen und verhindert eine gegenseitige Einspeisung. Der Br\u00fcckengleichrichter wird im dem Fall nicht als Gleichrichter verwendet, sondern als Sperrdioden. Funktional werden nur die linken beiden Dioden von D2 benutzt und die rechten beiden bleiben ungenutzt. Das daf\u00fcr eine Br\u00fcckengleichrichter verwendet wird liegt an den den Kosten, da Br\u00fcckengleichrichter f\u00fcr Leistungsklassen bis 8A g\u00fcnstiger sind als Einzeldioden.<\/p>\n

Der gro\u00dfe Vorteil dieser Schaltung liegt in der Parametrierbarkeit und \u00dcberwachung der Ladefunktion, denn bei den meisten Solar-Ladereglern lassen sich die Ladeschlussspannung f\u00fcr den jeweiligen Batterietyp individuell einstellen. Eine \u00dcberladung der Batterie ist damit ausgeschlossen. Ebenso ist die Batterie vor einer Tiefentladung gesch\u00fctzt und schaltet die Verbraucher vorher ab. Als Solar-Laderegler lassen sich sowohl MPPT- als auch g\u00fcnstige PWM-Regler verwenden. Der Solar-Laderegler sollte aber immer an die Leistungsdaten der Lichtmaschine angepasst sein.<\/p>\n

Gerry aus dem Segeln-Forum hat dazu Platinen des Netzverteilers f\u00fcr ein Standard-Geh\u00e4use erstellt. So sind alle Komponenten sicher in einem kleinen Hutschienen-Geh\u00e4use untergebracht.<\/p>\n

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Abb.: Platinen Netzverteiler<\/p>\n

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Abb.: Geh\u00e4use mit Platinen<\/p>\n

Unterlagen zum Projekt sind hier zu finden:<\/p>\n

GitHub: https:\/\/github.com\/gerryvel\/AB_NT<\/a><\/p>\n

Diskussion: Segeln-Forum (Deutsch)<\/a><\/p>\n

Tipps<\/h2>\n

Wie erkenne ich wann der Laderegler des Au\u00dfenborders defekt ist?<\/strong><\/p>\n

Dazu wird die Batterie von der Stromversorgung des Au\u00dfenborders abgeklemmt. Mit einem Digitalvoltmeter misst man die Gleichspannung am Spannungsausgang des Au\u00dfenborders. Je nach Drehzahl sollte eine Spannung zwischen 6 und 14,5V messbar sein. Ist die Spannung bei hoher Drehzahl deutlich \u00fcber 14,5V, so ist der Laderegler defekt. Meist sind dann Spannungen bis 30V messbar.<\/p>\n

Ist es zwingend notwendig den alten Laderegler auszubauen?<\/strong><\/p>\n

In den meisten F\u00e4llen muss der alte Laderegler nicht ausgebaut werden. Es entstehen keine Nachteile daraus. Oft ist der Kurzschlussschalter defekt und funktioniert nicht mehr.<\/p>\n

Kann ich gleichzeitig mit dem Au\u00dfenborder und dem Solarpaneel den Akku laden?<\/strong><\/p>\n

Nein, das ist nicht m\u00f6glich. Es gewinnt immer die Quelle die die h\u00f6here Ladespannung abgibt. Der Laderegler kann nur \u00fcber den Au\u00dfenborder oder das Solarpaneel geladen werden.<\/p>\n

Welchen Solarlader soll ich verwenden? MPPT oder PWM?<\/strong><\/p>\n

MPPT-Solarlader sind effizienter als PWM-Solarlader. Deshalb werden sie oft bevorzugt. Allerdings sind MPPT-Solarlader deutlich teurer als PWM-Solarlader. Bei Solarfl\u00e4chen unter 100W ist der Effizienzgewinn des MPPT-Solarladers nicht sehr deutlich. Da tut es meistens auch ein einfacher PWM-Solarlader.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Au\u00dfenbordmotoren haben oft eine einfache Lichtmaschine in Form einer Ladespule integriert, die von einem Permanentmagneten gespeist wird, der zugleich f\u00fcr die Z\u00fcndung zust\u00e4ndig ist. Aus der Ladespule kommt eine Wechselspannung dessen H\u00f6he und Leistung von der Drehzahl abh\u00e4ngig ist. Es k\u00f6nnen Leistungen je nach Motortyp zwischen 30…50W abgegeben werden. Abb.: Strom- und Spannungskennline Mercury 6PS,… Weiterlesen Solar-Laderegler als Au\u00dfenbordmotor-Laderegler<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[],"class_list":["post-3137","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3137","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3137"}],"version-history":[{"count":18,"href":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3137\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5030,"href":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3137\/revisions\/5030"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3137"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3137"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3137"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}