Elektromosság egy vitorláson: lítium, töltés, konverzió, napelem

Írta Pol Conin — Skysat, tengeri elektronikai műhely Carnacban. Közzétéve: 2026. október 23.

Ez az útmutató hat különálló cikkünk összeállításából született: lítiumakkumulátor-park méretezése, átállás lítiumra, motoros és napelemes töltés, 12 V-ról 24 V-ra vagy 230 V-ra konvertálás, valamint energia-refit előkészítése. A döntések sorrendjét követi, és minden berendezésnél a gyártó dokumentációjára utal vissza.

Öt blokk, ebben a sorrendben

Egy vitorlás elektromos rendszere meghatározott sorrendben dől el, és minden blokk a megelőzőtől függ: nem választhatunk akkumulátort anélkül, hogy tudnánk, mennyit fogyasztunk, sem töltőt anélkül, hogy ismernénk az akkumulátort.

A lítiumra való átállás egyszerre érinti a 2., 3. és 5. blokkot. Ezért soha nem egyszerűen akkumulátorcsereként kezelhető.

Energia-mérleg készítése 24 órára

A mérleget eszközönként kell felállítani: minden berendezés fogyasztása (amperben, a fedélzeti feszültség alatt), megszorozva azzal az óraszámmal, amennyit 24 óra alatt működik. Az összeg adja a napi fogyasztást amperórában (Ah). Ha wattórában gondolkodunk, osztjuk a napi wattórákat a park feszültségével: 600 Wh/nap 50 Ah-t jelent 12 V-os park esetén, és 25 Ah-t 24 V-os park esetén.

Egy vitorlás túrahajón a hűtőszekrény és a kormányautomata gyakran a legnehezebb, mivel hosszú ideig működnek. Valódi fogyasztásuk a hőmérséklettől, a hűtőláda szigetelésétől, a tenger állapotától és a kormányautomata beállításától függ: induljon ki a használati utasításban szereplő értékekből, majd korrigálja őket egy akkumulátor-monitor segítségével, amint rendelkezésre áll.

A lent található számológép elvégzi ezt a számítást, meghatározza a telepítendő kapacitást, és ellenőrzi, hogy a töltés elegendő-e. Minden érték módosítható; a javasolt profilok példák, nem mérések.

Fogyasztásból kapacitásra

A telepítendő kapacitás három lépésben számítható ki:

• Napi fogyasztás × önálló napok száma anélkül, hogy töltés történne. Két nap horgonyzás motor és napfény nélkül = a napi fogyasztás kétszerese.
• Osztva a hasznos kisütési mélységgel (angolul DoD, azaz a kapacitás azon része, amelyet fogyasztásra szánunk). Ez nem személyes döntés: a gyártó által meghatározott érték, amelynél a gyártó garantálja az akkumulátor élettartamát. Példák: a Victron 2 500 ciklust garantál 80%-os kisütés mellett a Smart és NG lítiumakkumulátoraihoz (5 000-et 50%-nál); a Mastervolt kb. 3 500 ciklust 80%-nál az MLI Ultra akkumulátoraihoz, 25 °C-on és korlátozott áram mellett; az MG Energy Systems több mint 4 000 ciklust 80%-nál a 25,6 V 304 Ah LFP akkumulátorához, 25 °C-on, a 70%-os kezdeti kapacitásig. Ezek az adatok nem összehasonlíthatók egymással: minden gyártó saját vizsgálati feltételeket határoz meg.
• Ne gondolkodjon „ólom-Ah”-ban. Egy 200 Ah-os ólomakkumulátor-park, amelynek csak a felét használja, 100 Ah hasznos kapacitást nyújt; lítiumnál 80%-os kisütés mellett 125 Ah ugyanakkora energiát szolgáltat (Skysat-számítás: 100 ÷ 0,8).
• Kerekítés a valós kínálathoz: az akkumulátorok kapacitás szerint lépcsőzetesen léteznek, és nem mindegyik építhető párhuzamosan vagy sorosan ugyanolyan módon.

12, 24 vagy 48 V? Azonos teljesítmény mellett a feszültség megkétszerezése a teljesítményt felére csökkenti: egy 2 000 W-os inverter kb. 170 A-t vesz ki egy 12 V-os tárolóból, és kb. 85 A-t egy 24 V-osból (Skysat-számítás: teljesítmény osztva a feszültséggel, az inverter veszteségei nélkül, ami tovább növeli a tényleges áramot). Kevesebb áram vékonyabb kábeleket, kisebb feszültségesést és kisebb védelmeket jelent. Ezzel szemben a navigációs elektronika nagy része 12 V-on működik, és konvertert igényel. Egy már 12 V-ra kábelezett hajó gyakran marad 12 V-on; egy komoly felújítás a megfelelő pillanat a kérdés feltevésére.

Lítiumra váltás: ami tényleg változik

A lítium-vas-foszfát akkumulátor (LiFePO4, vagy LFP) nagy áramokat képes leadni és felvenni, stabil feszültséget tart, és mélyebben süllyed, mint az ólomakkumulátor. Ezek az előnyök azonban azzal járnak, hogy cellánkénti felügyeletet igényel egy BMS-től, és minden töltőforrásnak be kell tartania a gyártó előírásait. A lítiumra váltás tehát nem csupán akkumulátorcsere, hanem az egész töltési lánc felülvizsgálata.

A BMS: három architektúra a márka szerint

A három márkát, amelyet forgalmazunk, más-más módon szervezi a BMS-t. Ez az első pont, amit ellenőrizni kell, mert meghatározza, mit kell még megvásárolni a akkumulátoron kívül.

A három ökoszisztéma részletes összehasonlítása a Victron, Mastervolt és MG Energy összehasonlító cikkünkben olvasható.

A töltők: a gyártó akkumulátorprofilja

Minden gyártó megadja a töltési feszültségértékeit. A Victron Smart és NG lítiumakkumulátoraihoz 14,2 V-t kérnek abszorpciós fázisban legalább két órán keresztül, majd 13,5 V-t tartó feszültségként (24 V-os rendszernél 28,4 V és 27 V), és tilos 5 °C alatti hőmérsékleten tölteni. A Mastervolt az MLI Ultra akkumulátoraihoz 14,25 V-t, majd 13,5 V-t kér (24 V-osnál 28,5 V és 27 V). A lítium üzemmódot nem kezelő töltő nem megfelelő; a kikötői vagy kombinált töltő lítiumparkokhoz című útmutatónk áttekinti a modelleket és a BMS általi vezérlésüket.

Az alternátor: a leggyakrabban elfelejtett elem

Az ólomakkumulátor önmagában korlátozza az általa felvett áramot, amikor töltődik; a lítiumakkumulátor viszont folyamatosan nagy áramot képes felvenni. A lítiumakkumulátorokhoz tervezett töltőgenerátor hosszú ideig maximális teljesítménnyel üzemelhet, és felmelegedhet. Ha pedig a BMS megszakítja a töltést, miközben a töltőgenerátor tovább üzemel, akkor a töltőgenerátort le kell állítani, vagy megfelelően le kell választani. A gyártók három módszert dokumentálnak erre a célra:

• DC-DC töltő a töltőgenerátor és a lítiumakkumulátor-park közé. A Victron Orion XS korlátozza a bemenő áramát, csak akkor tölt, amikor érzékeli, hogy a motor jár, és rendelkezik egy bemenettel, amelyet a BMS vezérelhet. A startakkumulátor továbbra is a töltőgenerátoron marad, a lítiumakkumulátor-párk pedig a DC-DC töltővel töltődik.
• BMS vezérelt dinamószabályzó. A Mastervolt cégnél az Alpha Pro III PWM (pulsus-szélesség modulációs) profillal rendelkezik, és a dinamó gerjesztőáramát a "Töltés leállítása" esemény hatására megszakítja. Az MG Energy Systems termékénél, az AFC 300 dinamószabályzó a BMS vezérlő utasításai alapján szabályozza a dinamó gerjesztőáramát.
• Lítiumakkumulátorokhoz méretezett dinamó és szabályzó, mint a Mastervolt Alpha dinamói az Alpha Pro III-mal együtt.

  Melyik illik a hajójához, az attól függ, milyen generátorral rendelkezik, mekkora teljesítményt szeretne visszanyerni a motorból, és a telep gyártója. Ez általában egy teljesítményfelmérés keretében eldöntendő kérdés.

  Töltés: kikötő, motor és napenergia

  Kikötőben

  A kikötői töltő kiválasztásához három tényezőt kell figyelembe venni: egy lithium üzemmód, amely a telep gyártója által meghatározott értékekre állítható be, egy módszer, amellyel a BMS leállíthatja, valamint egy áram, amely a kikötőben töltött idő alatt pótolandó hiány és a telep által elfogadott érték közé esik (a Victron a Smart és NG telepei esetén 0,5 C-t javasol, azaz a kapacitás fele amperben). Minden részletet a kikötői töltő kalauz cikkünkben olvashat.

  Motoron: generátor és DC-DC töltő

  A DC-DC töltő a legegyszerűbb megoldás egy lithium telep motoron keresztüli töltéséhez, anélkül, hogy a generátort módosítani kellene (lásd fent). Két család létezik:

  • Nem szigetelt: a bemenet és a kimenet ugyanazt a negatívot használja. Ilyen például a Victron Orion XS (50 A, maximum 1 400 W 28 V-nál az XS 1400-nál) és a Mastervolt Mac Plus (50 A 12/12 V és 24/12 V között), amelyek lithium töltési profillal rendelkeznek.
  • Szigetelt: a bemenet és a kimenet elektromosan elkülönül (200 V galvanikus szigetelés a Victron Orion-Tr Smart szigetelt típusainál). Akkor választjuk, amikor a két körnek külön kell maradnia; a Mastervolt is kínál szigetelt konvertereket, például a Magic modelleket.

  A DC-DC töltő áramát a generátor által folyamatosan biztosítható értékre kell korlátozni, miután kiszolgálta a motor egyéb fogyasztóit.

  Napenergiával: panelek és MPPT szabályzó

  Az MPPT töltésszabályzó a napelemek feszültségét a akkumulátoréhoz igazítja, hogy a lehető legtöbb energiát nyerjük ki belőlük. A Victron termékeknél a két szám a lényeg: egy SmartSolar 100/30 nevű szabályzó maximum 100 V-os üresjárati feszültséget fogad be a napelemek felől, és 30 A-ig képes tölteni. A napelemek üresjárati feszültsége hidegben nő: a Victron ajánlása szerint 10 °C alatti hőmérsékleten vagy éjszakai időszakokban 10%-os tartalékkal számoljunk. A Mastervolt SCM25 (25 A, max. 75 V üresjárat) és a SCM60 MPPT-MB (60 A, 145 V, MasterBus-csatlakozó) szabályzóknak van MLI-akkumulátor-profiljuk.

  A napelemre írt teljesítményt laboratóriumi körülmények között mérik. Egy vitorláson a tájolás, a vitorlázat árnyéka, az évszak és a földrajzi szélesség jelentősen csökkenti: a napi termelést, ne a csúcsteljesítményt vegyük figyelembe. A fenti kalkulátor egy óvatos feltételezésen alapul (csúcsteljesítmény × 4 óra × 0,7), amit a saját mérésekkel korrigálni kell. A merev és hajlékony napelemeket elsősorban a rendelkezésre álló felület és a rögzítési mód (ívelő, biminó, fedélzet) alapján válasszuk ki; lásd a napelem kollekciónkat és a töltésszabályzóinkat.

  Átalakítás: 12 / 24 V és 230 V

  DC-DC átalakítók

  24 V-os rendszeren a navigációs elektronika egy része 12 V-on működik: egy 24/12 V-os DC-DC átalakító látja el, mint a Victron Orion-Tr Smart 24/12-20A (szigetelt) vagy a Mastervolt DC Master 24/12. A konvertert ne a közepes fogyasztásra, hanem az egyidejűleg működő készülékek összegzett áramfelvételére méretezzük, és legyen tartalék a VHF adás vagy radar indításakor. Az összes modell a DC/DC kollekciónkban megtalálható.

  Inverter

  Egy inverter 230 V feszültséget állít elő a 12 V-os akkumulátorból. Motoros készülékek vagy érzékeny elektronika táplálásához tiszta szinuszos invertert válasszon, mint a Mastervolt AC Master vagy a Mass Sine modellek. Egy adatlap három adatpontja dönt:

  • Folyamatos teljesítmény, nem a csúcsérték, sem a 30 perces érték. Példa Mastervolt: a Mass Sine 24/1500 1 200 W-ot szolgáltat folyamatosan, a 1 500 W-os névleges érték csak 30 percig tart.
  • Csúcsérték, amelynek le kell fednie egy motor (kompresszor, szivattyú, szerszám) indítását.
  • Üresjárati fogyasztás, amely a mérlegelést befolyásolja, ha az inverter bekapcsolva marad. A Mass Sine 12/2000 üresjáratban 6 W-ot fogyaszt, takarékos módban 0,6 W-ot (Mastervolt adatok szerint), a Victron 12/500 VA kis inverter pedig ECO módban kb. 1 W-ot.

  Egyszerű megjegyzés: egy hajóhűtő általában közvetlenül 12 V-on vagy 24 V-on működik. Nincs szükség inverterre.

  Inverter-töltő kombinált egység

  Egy kombinált egység magában foglalja a partvonal-töltőt, az invertert és a váltórelét, és korlátozni tudja a partvonalról felvett teljesítményt, sőt kiegészítheti azt az akkumulátorral. A Victron MultiPlus-II, a Mastervolt CombiMaster és a Mass Combi Ultra modelleket a partvonal-töltő vagy kombinált egység méretezési útmutatójában hasonlítjuk össze.

  Védelem és felügyelet

  • A főbiztosítékot a lehető legközelebb kell elhelyezni az akkumulátorhoz. Méretét a gyártó utasításai és a védett kábel keresztmetszete alapján kell meghatározni. Egy lítium akkumulátorpark nagyon magas rövidzárlati áramot tud leadni: a biztosíték névleges áramerősségénél a megszakítási teljesítménye legalább annyira fontos.
  • Az akkumulátorleválasztó a park szétválasztására szolgál beavatkozás vagy téli tárolás esetén. Nem helyettesíti a BMS által vezérelt automatikus lekapcsolást.
  • A monitor akkumulátor (egy shunt, amely a be- és kimenő áramot méri) az állapotjelzőt az aktuális adatok alapján számolja ki. Ez alakítja át a teoretikus mérleget valós számokká. A gyártótól függően a BMS-be integrált vagy külön egységként telepített.
  • A BMS (akkumulátor-vezérlő rendszer) felügyeli az egyes cellákat, és lekapcsol a töltésről vagy a kisütésről, ha egy határértéket elér. Védi az akkumulátort; de nem védi az elektromos rendszert, ha a töltők és az alternátor nem reagálnak erre a lekapcsolásra.

  Energia-refit és téli tárolás

  Egy energia-refit ugyanazt a sorrendet követi, mint ez a útmutató: először a mérleg (ideálisan egy szezonon át mért, monitorral), majd az akkumulátorpark, a töltési források, a konverzió és a védelmek. Az akkumulátorok cseréje anélkül, hogy a töltőket, az alternátort és a védelmeket is felülvizsgálnánk, csak a munka felét teszi ki.

  A téli tároláshoz kövesse az akkumulátor gyártójának tárolási utasításait: töltöttségi állapot, hőmérséklet, fogyasztók leválasztása és időszakos ellenőrzés. Ezek a követelmények a márkától és a kémiai összetételtől függően eltérnek. Vitorlás elektronika és akkumulátorok téli tárolási checklist című cikkünk összegyűjti a Victron és Mastervolt ajánlásait, valamint a visszakapcsolás előtti ellenőrzéseket.

  Victron, Mastervolt vagy MG Energy?

  A három márka lefedi az akkumulátort, a BMS-t és a felügyeletet, de nem ugyanúgy:

  • Victron Energy a legszélesebb körű ökoszisztémát kínálja (akkumulátorok, külső BMS, töltők, kombinált egységek, DC-DC konverterek, MPPT-ek, Cerbo GX felügyelet); lítiumakkumulátoraihoz külső Victron BMS szükséges.
  • Mastervolt a BMS-t integrálja az MLI Ultra litiumakkumulátorba, és a MasterBus buszon keresztül kommunikál a töltőkkel, kombinált berendezésekkel, dinamószabályzókkal és MPPT-kkel.
  • MG Energy Systems LFP-modulokat kombinál egy master BMS-sel, amely tartalmazza a kapcsolót és a söntöt; MG nem gyárt önálló töltőket, és a Victronnal, valamint több más töltőgyártóval való kompatibilitást dokumentálja.

  A választás elsősorban attól függ, mi van már a fedélzeten. A részletes, kritériumonkénti összehasonlítás: Victron, Mastervolt vagy MG Energy: melyik lithium-öko-rendszer?. A BMS-ek önálló összehasonlításához lásd a lithium BMS-ek összehasonlító táblázatát.

  Korlátok és csapdák

  • Az akkumulátorparkot a fogyasztás ismerete nélkül méretezze. Egy olyan park, amelyet a töltés soha nem tölt fel teljesen, semmit sem ér.
  • Tartsa meg a tervezett ólomakkumulátoros töltőket és dinamószabályzót. Ezeknek a litiumakkumulátor gyártója által meghatározott értékeket kell alkalmazniuk, és le kell tudniuk állni a BMS parancsára.
  • Ne keverje a családokat. A Victronnál a Smart és az NG típusú akkumulátorok BMS-ei nem cserélhetők; az MG-nél egy 230 Ah-s akkumulátor nem keverhető 280 vagy 304 Ah-s modellekkel egyazon parkban.
  • Ne feledkezzen meg a reléről vagy a biztosítékról. A Mastervolt szerint egy MLI Ultra 3000 vagy 6000 típusú akkumulátor külső biztonsági relé nélkül nem telepíthető szabályosan.
  • Számolja a napelemek csúcsteljesítményét napi termelésként.
  • Ne hagyjon invertert vagy kombinált berendezést bekapcsolva anélkül, hogy figyelembe venné. A készenléti fogyasztása része a számításnak.
  • Ne használja ezt az oldalon szereplő értéket a saját berendezésének adatlapja helyett. A feltüntetett számok a gyártók dokumentációiból származnak a ellenőrzés időpontjában; a saját berendezés adatlapja a mérvadó.

  A Skysat nem végzett teszteket ehhez az útmutatóhoz: kizárólag a gyártók dokumentációján alapul, és a „Skysat számítás” jelzéssel ellátott példák nagyságrendi becslések.

  Véleményünk programonként

  • Parti partvidéki utazás, éjszakánként rendszerint visszatérés a kikötőbe : egy kisebb akkumulátorpark, egy part menti töltő lítium üzemmódban, és gyakran ennél többre nincs is szükség. A lítium nem feltétlenül szükséges, ha a meglévő park elegendő, és a töltők cseréje sem esedékes.
  • Több éjszakát is kikötésben töltő utazás : ilyenkor a lítium megváltoztatja az életet, feltéve, hogy a töltési módszert is átgondoljuk: DC-DC töltő vagy szabályozó az alternátoron, és a napelemek méretezésénél valós termelési adatokkal kell számolni.
  • Nagyobb utazás vagy állandó lakóhelyként való használat : 24 V-re váltás akkor merül fel, ha egy erős invertert vagy egy sótalanítót is be kell építeni a rendszerbe; tervezzünk be egy akkumulátor-monitorozót és egy felügyeleti rendszert (Cerbo GX, MasterBus vagy CAN a márka szerint).
  • Már felszerelt hajó felújítása : maradjon az adott ökoszisztémában, ha a töltők és a kommunikációs busz lehetővé teszi; ellenkező esetben kezelje egységesen az akkumulátort, a BMS-t, a töltőket és az alternátort.

  Források

  A 2026. október 22-én (amennyiben létezik, a nyomtatott verziók is) kiadott gyártói dokumentumok:

  • Victron Energy: Lithium Smart Battery kézikönyv (rev. 21, 01/2026) és a Lithium Smart akkumulátorok adatlapja; Lithium NG 12,8 V kézikönyv (rev. 11, 03/2026) és az NG akkumulátorok adatlapja; Lynx Smart BMS (rev. 17, 01/2026) és Lynx Smart BMS NG (rev. 12, 02/2026) kézikönyvek; VE.Bus BMS V2 adatlap; Orion XS 12/12-50A (rev. 10, 01/2026) adatlap és kézikönyv; Orion-Tr Smart izolált verziók adatlapja; SmartSolar MPPT (rev. 07, 08/2024 és rev. 10, 02/2026) kézikönyvek; VE.Direct inverterek adatlapjai; MultiPlus-II 230 V (rev. 14, 07/2026) adatlap és kézikönyv.
  • Mastervolt: MLI Ultra kézikönyv (rev. 10) és gyorsindító útmutató; ChargeMaster Plus kézikönyv (10000016594/06, 09/2025); Alpha Pro III kézikönyv; Mac Plus (10000021042/02) és Magic (10000002796/03) kézikönyvek; SCM25 (10000009291/02) és SCM60 MPPT-MB (10000009952/03) kézikönyvek; AC Master és Mass Sine adatlapok.
  • MG Energy Systems: LFP 24 V kézikönyv (v1.8, 2026.02) és LFP akkumulátorok adatlapjai; Master LV kézikönyv (v2.0) és kommunikációs útmutató (v1.35); AFC 300 adatlap.

  Érdemes elolvasni

  • Victron, Mastervolt vagy MG Energy: melyik lítium-ökoszisztéma?
  • Kikötői töltő vagy combi lítium-akkumulátor-rendszerhez: hogyan válasszunk?
  • Elektronika és akkumulátorok téli tárolása
  • Lítium-akku BMS összehasonlító
  • Gyűjtemények: akkumulátorok, BMS, akkumulátor-monitorok, AC/DC töltők, DC/DC konverterek, inverterek, napelem-szabályzók

  Közzététel: Skysat forgalmazza a Victron Energy, Mastervolt és MG Energy Systems termékeket. A cikk nem szponzorált, és a márkák nem tekintették át.