Sonntag, 27. November 2016

Schaltpläne

In einem der letzten Blogs hatte ich versprochen, die Schaltpläne der Kiri-Elektrik zu veröffentlichen. Hier sind sie nun. 
An Bord gibt es vier verschieden Spannung. Zunächst die Haupt- und Fahrbatterie mit 48V. Dann das Bordnetz mit 12V und zwei 5V USB-Steckdosen zum Aufladen von Smartphones und dergleichen. Und schließlich das 230V-Netz für Küchengeräte, Elektrowerkzeuge und andere Haushaltselektrogeräte.
Fangen wir mit dem 48V-Netz an.
48V/Netz (zum Vergrößern anklicken)
 Als Stromerzeuger dienen ausschließlich zwei Solarbänke, die parallel geschaltet sind und über einen MPPT-Regler das Netz speisen. Der Regler ist so programmiert, das er für die Lithium-Ionen-Haupbatterie die richtigen Ladephasen erzeugt. Im Unterschied zu Bleiakkus vertragen Lithium-Akkus keine Erhaltungsladung, das heißt, der Regler muss beim Erreichen der Maximalspannung komplett abschalten und erst wieder einschalten, wenn die Spannung unter einen bestimmten Wert gefallen ist.
Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Batterie auch mit Landstrom aufzuladen. Dazu wurden zwei 900W-Ladegeräte installiert. Falls ein Ladegerät kaputt geht, hat man immer noch eins, lädt dann aber etwas länger. Außerdem kann man ein Ladegerät stilllegen, wenn der Landstromanschluss keine 1,8 kW her gibt.
Die Sicherung ist eine Automatiksicherung, die auch als Hauptschalter dient. Die Batterie hatte ich ja schon in einem früheren Post vorgestellt. Inzwischen habe ich mich dazu entschlossen, doch einen Balancer in die Batterie einzubauen - hauptsächlich um das manuelle Balancieren zu vermeiden.
Die Batterie versorgt den Fahrmotor, den Inverter für das 230V-Netz und einen DC/DC-Konverter für das 12V-Netz. Ein Batteriemonitor hilft, den Ladezustand der Batterie zu überwachen.
Was bei diesem Netzaufbau leider nicht geht, ist die Reichweitenabschätzung des Torqeedo-Motors. Das würde nur mit einer Original-Torqeedo-Batterie gehen. 

Kommen wir zum 230V-Netz.

230V-Netz
Ein 5kW-Simus-Wechselrichter speist dieses Netz. Es ist mit einer Fernsteuerung versehen, die in der Küche installiert wurde. Wird Haushaltsstrom benötigt, wird zunächst der Wechselrichter eingeschaltet. Wichtig ist, den Wechselrichter wieder nach Gebrauch auszuschalten, denn er verbraucht im Ruhezustand etwa 40W - also etwa soviel wie der Kühlschrank.
Den Durchlauferhitzer für das Warmwasser habe ich noch nicht zum Laufen gebracht - wahrscheinlich ist der Wasserdruck zu gering. Mal sehen. Wie man sieht, übersteigen die angeschlossenen Verbraucher die Leistung des Wechselrichters erheblich. Deshalb wurde ein Lastabwurfrelais eingebaut. Wird z.B. die Kochplatte angeschaltet, wird der Durchlauferhitzer ausgeschaltet.
Das 12V-Netz ist natürlich das umfangreichste, dürfte sich aber von anderen Booten nur unwesentlich unterscheiden.
12V-Netz (zum Vergrößern anklicken)

Gespeist wird dieses Netz von zwei DC-DC-Wandlern, die zusammen etwa 18 Ampere liefern. Kurzfristig können diese Wandler auch höhere Ströme liefern, so dass die Versorgung des leistungsstärksten Verbrauchers, der elektrischen Toilette, gewährleistet ist. Die ursprünglich geplante 12V-Pufferbatterie habe ich zunächst einmal weggelassen. Sollte ich sie doch noch einbauen, so wäre noch ein extra Laderegler nötig, um auch für diese Batterie die schädliche Erhaltungsladung zu verhindern.
Bei der Trinkwasserpumpe habe ich eine einfache Pumpe ohne Druckregler eingesetzt. Die Wasserhähne habe Schalter eingebaut. Wir ein Wasserhahn geöffnet, läuft die Pumpe los, wird er geschlossen, stoppt sie wieder. Das braucht zwar extra Signalleitungen, verhält sich aber bei eventuellen Lecks besser. 
Etwas Kopfzerbrechen hatte mir die Instrumentbeleuchtung gemacht. Diese umfasst die Beleuchtung des Kompasses und die Indikatorlampen der verschiedenen Schalter. Zunächst hatte ich den Effekt, dass das Kompasslicht an ging, wenn der Kühlschrank ausgeschaltet wurde! Offenbar nahm der Strom Wege, die nicht vorgesehen waren. Inzwischen habe ich vor jede Indikatorlampe eine Diode geschaltet und das Problem ist gelöst.
Sehr praktisch sind die beiden 5V-USB-Ladebuchsen am Kartentisch. Hier lässt sich dann auch ein Bluetooth-Lautsprecher einstöpseln, der in Verbindung mit einem Smartphone für Unterhaltung an Bord sorgt.