Çift Akü Şarj Sistemleri

Birincil sekmeler

Son Değişiklik : 27.09.2018
Bu sayfaya katkıda bulunanlar : Cem Eğrikavuk, Mehmet Erem

Giriş

Teknede aydınlatma, buzdolabı, su pompaları, telefonlar, bilgisayarlar, vs... tüm elektrik ihtiyaç akülerden sağlanır. Bu amaçla motorun marş aküsü kullanılırsa iki sorunla karşılaşılır:

  1. Uzun süreli konaklamalarda, akü seviyesi marş motorunu çalıştıramayacak seviyeye düşebilir. Motorun çalışamaz duruma gelmesi herhalde yeteri kadar korkutucudur. Benzer durumlar farlarını açık unuttuğu için her otomobilin başına gelebilir.  
  2. Marş motoru aküsünden beklenen özellikler ile diğer cihazları besleyecek akülerden beklenen özellikler çok farklı.

Marş aküsünden çok kısa süreli ama göreceli olarak çok yüksek akımlar çekilir. Tipik olarak 80-90 Ah kapasiteli akülerden 70-200 amper arası akımlarla motor çalıştırılır. Önemli detay; sadece 3-5 saniye için oluşan bu akım, motor çalışır çalışmaz çok kısa  sürede yerine konabilir.

Oysa günlük kullanımda çok daha düşük bir akım çok daha uzun süre gerekiyor. Tipik bir yelkenlide normal tüketim 3-10 amper arasındayken 200-400 Ah kapasiteli aküler kullanılır. Esas sıkıntı ise, normal kullanımda bu akülerin sürekli kısmi dolulukta kullanılması, nadiren tam doldurulabilmesidir. Akü çeşitleri konusunda anlatıldığı üzere, ömrünün uzun olması için bu uygulamalarda derin deşarj özellikli akü kullanılması günümüzde tercih edilmektedir.

Özetle; Motor aküsü ve Servis aküsü için hem kapasite olarak hem de tip olarak iki ayrı akü grubu gerekir. Ortak deşarjı engellemek için ayıracağımız bu iki elektrik sistemini nasıl şarj edeceğiz? Ya tüm şarj cihazlarımız çift olacak (veya çift çıkışlı) ya da şarj sırasında ortaklayıp, şarj kapandığında sistemleri ayıracak bir düzenek kuracağız. Bu sayfada bu düzenekleri inceleyeceğiz.

Redresörler: Yani 220 VAC karasal elektrikle aküleri şarj ettiğimiz cihazlar. Marin tiplerin neredeyse tamamının iki bağımsız çıkışı oluyor. Bu çıkışları ayrı ayrı şarj ederken, 220V kesildiği zaman sistemlerin birbirlerine akım geçirmesine izin vermiyorlar. Bunlar için özel birşey yapmaya gerek yok, doğrudan iki akü grubuna ayrı ayrı bağlanabilir. Tek çıkışlı bir cihaz kullanılacak ise aşağıdaki çözümlerden biri kullanılmalı.

Alternatörler: Motor çalıştıkça elektrik üreten cihazlar. Genelde tek çıkışı olan ve aşağıdaki sistemlerden birinin kullanımını zorunlu kılan kaynak bu. Hızlı şarj için kapasiteleri yüksek olduğundan, kullanılacak anahtar, röle, diyot gibi ara parçaların amper değerleri de yüksek olmalıdır. (Çift alternatör kullanımı da bir seçenek.)

Güneş ve Rüzgar: Bunların regülatörleri de genelde tek çıkışlı olur. Çoğu kullanıcı için bunları sadece servis aküsüne bağlamak yeterlidir.
İlla iki grup da beslenecekse; Anahtarlı sistemlerde istendiğinde motor aküsüne de bağlanabilir. (Akşam kapatmayı unutmamak koşuluyla!) Akıllı röleli sistemler bu işi zaten otomatik yaparlar. Diyotlu sistem ise üzerindeki kayıp yüzünden tercih edilmemelidir.

Sistemler

Tamamen Ayrı Sistemler

Motor aküsü sistemi ile Servis aküsü sistemlerini elektriksel olarak tamamen ayırmak mümkündür. Ancak bunun için tüm şarj cihazlarının çift (veya çift çıkışlı olması) gerekiyor. Özellikle alternatörün yüksek maliyeti yüzünden bu yöntem küçük ve orta ölçekli yatlarda nadiren kullanılır. Elektrik tüketimi ve akü kapasitesi yüksek teknelerde ise, yüksek kapasiteli ilave alternatör makul bir yatırım olabiliyor. Alternatörün yanında, kara elektriğinden şarj ettiğimiz redresörler de çift çıkışlı olmalı. Marin amaçlı üretilen şarj cihazlarının nerdeyse tamamı bu ihtiyacı karşılıyor.

İki akü grubu farklı voltajlarda (biri 12 V, diğeri 24 V) olan tekneler için de temiz bir çözüm.

Gerektiğinde iki akü grubunu birbirine bağlayacak bir anahtar ilave edilebilir. Ama bu anahtarın yanlış konumda unutulma riski yerine, teknede bir atlama kablosu bulundurmak daha mantıklı olabilir.


Çift alternatörlü bir motor
Çift Alternatörlü bir motor

Avantajları:

  • Tamamen bağıımsız sislemler.
  • Diyot vs... kayıpları yok.
  • Yanlış konumda unutulacak anahtar yok
  • Servis akülerine özel yüksek kapasiteli alternatör imkanı

Dezavantajları:

  • İlave alternatör maliyeti

Tek Anahtarlı Sistem

Servis ve Motor akülerini bağlamak için en basit çözüm, iki akü grubu arasında yüksek ampere dayanıklı bir anahtar koymaktır. Motor çalıştırıldığında bu anahtar ile iki akü grubu birbirine bağlanarak servis akülerinin şarjı sağlanır. Motor durdurulunca, servis aküleri ayrılarak evsel yüklerin motor aküsünü boşaltması engellenir.


Avantajları

  • Ucuz
  • Basit
  • Diyot vs.. kaybı yok
  • Gerektiğinde aküler birleştirilerek marş basılabilir

Dezavantajları

  • Kullanışsız
  • Motoru her çalıştırmada ve durdurmada müdahale gerekiyor
  • Yanlış konumda unutulması durumunda motor aküsünü boşaltma riski

Dört Konumlu Anahtarlı Sistem (Both Şalter)

Esasen mantık tek anahtarlı sistemle aynıdır. Ancak yukarıdaki şemada gözüken üç anahtar'ın işlevleri tek bir anahtar üzerinde toplanmıştır. Bu anahtarın dört konumu:

Off : Aküler hiç bir yere bağlı değil
1: Birinci akü grubu Motora ve Dağıtım panosuna bağlı
2: İkinci akü grubu Motora ve Dağıtım panosuna bağlı
Both (1+2) : İki akü grubu da Motora ve Dağıtım panosuna bağlı

Bu uygulamada motor çalışırken anahtarı off konumuna getirmemek çok önemlidir. Alternatör hiçbir aküye bağlı değil iken zarar görebilir. Bir çok both şalterin üzerinde bu uyarı bulunmaktadır.



Tipik bir
both şalter

Avantajları

  • Nispeten Ucuz
  • Basit, üç anahtar yerine tek anahtar.
  • Diyot vs.. kaybı yok
  • Gerektiğinde aküler birleştirilerek marş basılabilir

Dezavantajları

  • Kullanışsız
  • Motoru her çalıştırmada ve durdurmada müdahale gerekiyor
  • Yanlış konumda unutulması durumunda motor aküsünü boşaltma riski

İzolatör Diyotlar

Diyotlar elektrik akımını bir yönde geçiren, diğer yönde akımı kesen cihazlardır. Mekanik tesisatlarda çek valfin elektronik karşılığı diyebiliriz. İki diyot alternatörden gelen enerjiyi akülere aktaracak ama geri gidişini engellleyecek şekilde bağlandığında, iki akü grubu otomatik olarak izole edilmiş olur.

En önemli sorunu diyot üzerinde oluşan ~0.7 – 1.0 voltluk kayıptır. Bu şarj voltajı olarak ciddi bir kayıp. Kompanse etmenin bir yolu alternatörün hissedici ucunu diyot sonrasına, hatta akünün kutup başına bağlamak. Bu sayede alternatör kutup başında hedeflenen voltajı elde edebilmek için kendiliğinden daha yüksek bir voltajda çalışır.

Önemli bir nokta da yüksek şarj akımlarında bu diyotlar kayda değer bir ısı üretirler. Uygun soğutucular ile donatılmazlarsa hasar görebilirler.



Soğutuculu bir
diyot izolatör

Avantajları

  • Otomatik çalışma
  • Yanlış konumda unutma tehlikesi yok
  • Kolay montaj
  • Yıpranacak mekanik aksam, kontaklar yok

Dezavantajları

  • Diyotlar üzerindeki voltaj düşümü
  • Önemli miktarda ısınma
  • Nispeten pahalı

Röleli Sistem

Yüksek akıma dayanıklı bir röle ile, tek anahtarlı sistemin otomatik olanını yapmak mümkün. Bu sistemde önemli bir detay, rölenin motor çalıştıktan sonra devreye girecek şekilde bağlanması.Bunun için alternatörün şarj sinyali çıkışı kullanılabilir, ama bu orjinal motor tesisatına müdahale anlamına gelir.

Röle kapasitesi en azından alternatör kapasitesinde olmalıdır. Sadece servis aküsünün yükü geçecek olsa da, motor aküsü kısa sürede dolacağı için alternatörün tüm gücü röle üzerinden geçecektir.

Akıllı Rölelerin maliyeti düşene kadar çok standart bir uygulamaydı. Ancak akıllı rölelerin avantajları ağır bastığı için yeni teknelerde pek uygulanmıyor.


Avantajları

  • Otomatik çalışma
  • Nispeten ucuz
  • Kolay bulunan yedek parça

Dezavantajları

  • Nispeten karışık montaj, özellikle alternatör bağlantısı
  • Kontaklar zaman içinde yıpranabilir

Akıllı Röle (Voltage Sensitive Relay)

Bu röleler iki taraftaki voltajı da izleyerek, herhangi bir aküdeki voltaj tetikleme seviyesinin üzerine çıktığında (tipik olarak 13.3 Volt) akü gruplarını birbirine bağlar, voltaj düştüğünde (~12.8 Volt) aküleri ayırır. Alternatör devreye girip voltaj yükseldiğinde devreyi tamamlayarak servis aküsünün de şarj olmasını sağlar, motor kapanıp voltaj 12.8 volta düştüğünde devreyi keserek motor aküsünü korumaya alır.

Güzel tarafı çift taraflı çalıştığı için herhangi bir aküye bağlanacak güneş paneli, rüzgar gülü gibi ilave kaynakların da iki akü grubuna da paylaştırılmasını sağlar.

Röle değerlerinin alternatör, veya sistemdeki en güçlü şarj cihazına göre seçilmesi önemlidir.



Akıllı Röle

Avantajları

  • Otomatik çalışma
  • Bütün şarj cihazlarının paylaşımımı sağlar
  • Kolay montaj, alternatörü kurcalamaya gerek yok.
  • Çoğu modelde gerektiğinde marş desteği için aküleri birleştirme imkanı var.

Dezavantajları

  • Nispeten pahalı
  • Kontaklar zaman içinde yıpranabilir

Sonuç

Bütün tekneler için geçerli ideal bir çözüm yok.  Akü ve elektrik tesisatı tercihleri, tekneyi kullanım tarzıyla çok alakalı. Teknesini günübirlik kullanıp her akşam limana dönen biriyle, haftalarca ıssız koylarda dolaşan birinin ihtiyaçları çok farklı.

Yaygınlığa bakarsak, denizdeki teknelerin çoğunda Both Şalterli veya Diyotlu sistem kullanılıyor. Bu eğilim biraz maliyet hesaplarından, biraz da alışkanlıkdan kaynaklanıyor.

Bu işe kafa yoran ve denizde uzun süreler geçiren denizcilerin önemli bir kısmı Akıllı Röle sistemine dönüyor. Küçük ve orta ölçekli tekneler için avantajları fazla gözüküyor. Özellikle güneş ve rüzgar enerjisi bağlantısını da çözüyor olması pek çok yat sahibine cazip geliyor.

Elektrik ihtiyacı fazla teknelerde ise çift alternatörlü tamamen bağımsız sistemler değerlendirilmeli.

Jeneratör üzerine bir not

Akü şarjı için akla gelen seçeneklerden biri de jeneratör. Özellikle çanta tipi küçük jeneratörlerin hem maliyeti hem de ses seviyesi bir çok denizciye cazip geliyor. Jeneratör yatırımı yapmadan önce hesaplanması gereken bir detay, redresörün kapasitesi.

En küçük jeneratör bile akülerimizin ihtiyacı olanın çok üzerinde bir enerji üretiyor. Ama 220 VAC olarak. Bunu kara elektriği için de kullandığımız redresörden geçirmemiz gerekiyor. Çoğu standart teknede redresör kapasiteleri nispeten düşük oluyor. Rakam vermek gerekirse, alternatörlerimiz tipik olarak 70-80 Amper iken, redresörler 20-30 Amper aralığında.

Yani, daha güçlü bir redresör satın almazsanız, jeneratörü çok uzun süreler çalıştırmanız gerekecek. Redresörler de ucuz şeyler değil.

(Bu tip jeneratörlerin bir 12 VDC çıkışı oluyor, ama bu çıkışın kapasitesi çok düşük oluyor. 8-10 amper civarında. Çok işimize yaramıyor.)


Yorumlar

Ellerinize sağlık ne güzel olmuş ben bile anladım.

Bir denizcinin sahip olması gerekenen önemli özelliği tedbirdir.Hepimizin başına gelmesi muhtemel ve gelmiş olabilecek bir durumdan bahsetmek istiyorum.Herhangi bir durumda marşınız zorlanıyor ve akü zayıflayarak marş basmıyorsa yapabileceğiniz iki şey var yardım ya çağıracaksınız yada akü takviyesi yapacaksınız.Bu yüzden teknenizde muhakkak takviye kablonuzun olması gerekmektedir.Takviyeyi öncelikle servis aküsünden yapabilirsiniz.Servis akünüzün mesafesine göre takviye kablonuzun olması
Hızlı hareket etmenizi sağlayacaktır.Aksi halde hava kötüyse ve servis akünüzü yerinden sökmek takmak için zamanınınz yoksa kablo uzunluğu çok önemli.Her teknede olamayabilir ancak ben yine de bir çareden daha bahsedeyim,o da botunuzun aküsü. Eğer teknenizde botunuzun aküsü ayrı ise ve kuvvetli bir akü ise takviye için onu da kullanabilirisiniz.önemli not servis akünüzden takviye yaparken açık olan şartelleri takviye esnasında kapatmanız gerekmekmektedir.

Çok güzel, açıklayıcı olmuş. Teşekkür ederim.

Bu güzel Bilgi için teşekkürler

gayet açıklayıcı olmuş

Araç aküsü 12 v 90 amper. senelik izinde 10 veya 15 gün için Bu aküye 1 kw akıllı inverter ile tezgah altı 220v buzdolabı bağlamak istiyorum. akü boşaldıkça motoru çalıştıracağım. böylece bu yıl idare etmeyi düşünüyorum. bir sorun olurmu.

Umarım açıklayıcı güzel yazınıza "Alternatörden Yaşam Aküsüne Elektrik Kazanımı" için yazdığım yazımda link vermemi hoş karşılarsınız ?
https://www.gezenbilir.com/konu/alternatorden-yasam-akusune-elektrik-kaz...

NOT
VSR için Türk malı uygun alternatif var !

Yeni yorum ekle