Как заряжается лодочный аккумулятор

Как зарядить аккумуляторы на рыбалке

Лодочный электромотор превратился из экзотического устройства в незаменимый инструмент на рыбалке. Его устанавливают и на семиметровых катерах, и на трехметровых лодках. При массе достоинств у электрического двигателя один недостаток – время его работы ограничено зарядом аккумулятора, которого хватает максимум на 1-2 дня.

Это не проблема, если катер используется время от времени, по выходным, а в остальное время стоит на берегу или у пирса и подключен к электрической сети. Аккумуляторы на этом катере всегда готовы к выходу на воду, а их заряда хватит на 5-8 часов работы электромотора даже в интенсивном режиме. Вернувшись вечером на базу, владелец включит зарядное устройство, которое за неделю подготовит аккумуляторы к следующей поездке.

Вопросы возникают, если вы намечаете рыбалку на 3-5 дней, с лагерем в уединенном месте — там, где нет ни посторонних, ни электричества. А что если вы отправляетесь в отпуск, берете с собой катер и планируете провести неделю передвигаясь по воде, вдали от базы, на которой оставляете машины? Третий вариант – вы приезжаете на базу на неделю, рыбачите по восемь часов в день и хотите, чтобы каждое утро аккумуляторы были полностью заряжены и готовы к новой поездке.

Во всех описанных ситуациях нет постоянного источника электричества для зарядки аккумуляторов или его доступность, как в третьем примере, ограничена во времени.

Нет электричества — нельзя зарядить тяговые аккумуляторы и использовать лодочный электромотор в полную силу, а значит смазано впечатление от отдыха и остался неприятный осадок от того, что не удалось как следует подготовится.

От чего зависит время зарядки

Время зарядки тягового аккумулятора зависит от его типа, емкости, которую требуется восстановить и тока зарядки. Кроме того, продолжительность второй стадии составляет от 0,5-4 часа при адаптивной зарядке. Чем меньше разряжен аккумулятор и чем более высоким током мы его заряжаем, тем быстрее он будет готов к повторной работе.

Тип аккумулятора

Ток зарядки определяется в процентах от емкости (С20). Допустимый максимальный ток для разных типов тяговых аккумуляторов разный:

• Литиевые аккумуляторы – 100% С20
• AGM аккумуляторы – 30-50% С20
• Гелевые – до 30% С20
• Жидко-кислотные -10-25% С20

Чтобы уменьшить время зарядки тяговых аккумуляторов, выбирайте AGM или литиевые батареи

Емкость аккумуляторной батареи

Поясним влияние емкости на время зарядки на примере. Две батареи аккумуляторов DEKA используются в одинаковых условиях одно и того же время. Емкость первой батареи 100 Ач, а второй 200 Ач. Поскольку время и условия эксплуатации одни и те же к концу дня аккумуляторы разрядятся на одинаковую величину.

Предположим, что мы заряжаем аккумуляторы до 80% номинальной емкости током в 30% от С20. Результаты этого эксперимента сведены в таблицу.

Емкость, Ач	Разряд в течении дня, Ач	Емкость в конце дня, Ач	Требуется восполнить, Ач	Емкость после зарядки, Ач	Ток зарядки, А	Время зарядки, ч
100	70	30	50	80	30	1,7
200	70	130	30	160	60	0,5

Из таблицы видно, что на зарядку аккумулятора емкостью 200 Ач понадобилось в 3,4 раза меньше времени.

Чем больше емкость аккумуляторов, тем лучше. При равной нагрузке батарея большей емкости разрядится меньше, а значит меньше времени потребуется на зарядку.

Мощность генератора

При обсуждении емкости аккумуляторов, мы использовали источники тока силой 30 и 60 ампер. Это не проблема, если катер стоит у пирса или в гараже, но нам необходим автономный источник энергии. На рыбалке это может быть переносной генератор, генератор лодочного мотора или генератор автомобиля.

Переносной бензиновый генератор обеспечивает максимальный ток 10-25 ампер при выходном напряжение 220 вольт, а значит для зарядки 12 или 24 вольтовой аккумуляторной батареи в дополнение к генератору потребуется зарядное устройство, работающее от переменного тока. Генераторы весят 30-70 кг, а их габаритные размеры в каждом измерении около 50 см. Очевидно, что использовать такой генератор в качестве мобильного источника энергии не самая лучшая идея.

Генератор для двигателя Toyota 1GR-FE (модели Toyota Land Cruiser, 4Runner, Tundra) с максимальным током 180 А и 130 А на холостых оборотах. Максимальный ток, потребляемый автомобилем -75 А. Минимум 60 А доступны на холостых оборотах для зарядного устройства тяговых аккумуляторов

Генератор автомобиля. Максимальный ток стандартного автомобильного генератора — 80-150А, а при работе на холостых оборотах 60-90 А. Оригинальные генераторы часто заменяют на более мощные, например, для 2.5 литрового турбодизеля Toyota 2KD-FTV, устанавливаемого на пикапы Hilux, выпускается генератор с максимальным током до 250 ампер, который в три раза мощнее стандартного 80-амперного, а для двигателя 1GR-FE (Toyota Land Cruiser, 4Runner, Tundra) вместо штатного 130-амперного ставят генератор с максимальным током 183 ампера. Аналогичные по мощности генераторы выпускаются и для других моделей автомобилей.

Достаточная мощность и напряжение 14 вольт делают автомобильные генераторы подходящими устройствами для зарядки тяговых аккумуляторов.

Генератор лодочного мотора. Лодочные генераторы работают при напряжении 14 вольт, а их производительность напрямую связана с мощностью двигателя.

Марка мотора	Mercury Verado 175	Mercury Mercruiser 3.0	Suzuki DF150TL	Honda BF 135	Suzuki DF90A	Mercuri 50 hp efi	Honda BF 40
Мощность, л.с.	175	135	150	135	90	50	40
Максимальный ток генератора, А	70	65	44	51 ( 30 A-1000 об/мин, 40 A 2000+ об/мин)	27	18	22 (для зарядки 17 А)

Как видно, некоторые модели лодочных моторов так же подходят для быстрой зарядки тяговых аккумуляторов.

Как заряжать от генератора

Несмотря на то, что лодочные и автомобильные генераторы обладают достаточной мощностью для зарядки тяговых аккумуляторов, они никогда справится с этой задачей. Причина в том, что генераторы предназначены для зарядки стартовых батарей, а у стартовых и тяговых аккумуляторов разные условия эксплуатации, конструкция и методы зарядки. Для аккумуляторов глубокого разряда предпочтительна зарядка в три-четыре стадии, стартовые заряжаются при постоянном напряжении.

Генераторы и их регуляторы напряжения отлично работают в следующих условиях:

• аккумулятор – это стартовый аккумулятор с тонкими пластинами
• аккумулятор почти всегда полностью заряжен
• разница температур между регулятором и аккумулятором невелика
• падение напряжения между аккумулятором и генератором меньше 0,1 вольта

Если одно из этих условий нарушается, зарядка напрямую от генератора не дает результата (подробнее о том, как заряжать аккумуляторы глубокого разряда).

Чтобы заряжать тяговые аккумуляторы от генератора нужны специальные зарядные устройства, трансформирующие его избыточную мощность в четыре стадии зарядки

Понять принцип работы и оценить эффективность таких устройств поможет описание эксперимента, проведенного в компании Sterling Power.

Эффективная зарядка

Для наблюдения за процессом зарядки в компании построили систему, состоящую из стартового аккумулятора емкостью 100 Ач и батареи из трех параллельно соединенных аккумуляторов емкостью 3х100Ач. Стартовый аккумулятор разрядили до 11 вольт (в таком же состоянии он окажется после 10 пусков двигателя), батарею тяговых аккумуляторов также разрядили до 11 вольт (около 40% емкости).

В тесте использовался генератор Bosh с максимальным током 90 А и со стандартным регулятором на 13,9 вольт. Зарядное устройство запрограммировали на использование жидко-кислотных аккумуляторов.

Точка 5 — напряжение на генераторе понижается ниже нормального точки 4 Точки 8-9 зарядка постоянным током -первая стадия зарядки. Точки 2-3 уменьшение тока генератора без зарядного устройства. Точки 6-7 постоянное напряжение во время второй стадии зарядки, ток в это время уменьшается от точки 9 до 10

Графики иллюстрируют результаты эксперимента. На одном изображен ток, потребляемый аккумуляторами, на другом напряжение, измеренное в разных частях системы.

График напряжения

По меняющемуся напряжению генератора (желтая линия) видно, как работает подключенное к нему зарядное устройство. В начале оно уменьшает напряжение на генераторе до уровня, отмеченного на графике точкой 5. Это заставляет регулятор генератора думать, что в системе появилась дополнительная нагрузка и, чтобы восстановить напряжение до нормального уровня — точки 4, регулятор увеличивает ток до максимального (точка 8 на графике). Зарядное устройство использует этот ток во время первой фазы зарядки аккумулятора.

Голубая линия на другом графике показывает изменение тока генератора без подключенного зарядного устройства. Видно, что за это же время он падает до 30 А (точка 3). Использование зарядного устройства эквивалентно повышению тока зарядки на 70 ампер по сравнению со стандартным генератором.

График тока

Фиолетовая линия демонстрирует, что зарядка тяговых аккумуляторов идет постоянным током, который в точке 9 начинает плавно снижаться до тех пор, пока не достигнет точки 10, а зеленая линия подтверждает, что в течении всего времени зарядки стартовый аккумулятор заряжается и остается в полностью работоспособном состоянии.

Последовательность действий

1. Решите аккумуляторы какой емкости вы готовы разместить на катере. Чем больше емкость, тем быстрее заряжать аккумуляторы, но тем они дороже и больше места занимают.
2. Выберите тип аккумуляторов – AGM или литиевые
3. Выясните мощность лодочного и автомобильного генератора и решите, что вы будете использовать для зарядки тяговых аккумуляторов. Если необходимо, установите более мощный автомобильный генератор
4. Подберите зарядное устройство исходя их максимального тока генератора, а кабеля, предохранители и электроарматуру исходя из мощности зарядного устройства

Устройства, описанные в этой статье могут использоваться во время длительных автомобильных путешествий или выездов на природу на несколько дней со стоянками в необорудованных местах

Задайте вопрос,

и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты

Источник

Чем и как заряжать тяговые аккумуляторы для лодочных электромоторов – подробно о главном.

Статья обновлена: 2021-02-20

Тяговые АКБ обеспечивают стабильное электропитание лодочных моторов и остального энергозависимого оборудования на борту. В отличие от используемых на автомобилях стартерных батарей, они обеспечивают не кратковременную подачу тока для запуска топливного двигателя, а стабильное электропитание мотора в течение всего времени его работы. Именно тяговые батареи обеспечивают движение электромоторной лодки, катера или яхты на электротяге.

Тяговые АКБ на основе лития

В классе тяговых батарей лучшими признаны источники питания на базе лития, причем для жестких условий применения оптимально подходят литий-железо-фосфатные модели (LiFePO4, LFP). Они:

• поставляются в герметичном корпусе и надежно защищены от риска разгерметизации;
• могут использоваться в любом положении;
• обеспечивают стабильную и высокую токоотдачу;
• допускают быструю зарядку большими токами;
• устойчивы к воздействиям извне, тряске, вибрациям, крену, смене положения, скачкам температур;
• имеют незначительный саморазряд;
• надежны;
• способны работать при температуре от -20 до +60°С;
• весят на 70% меньше, чем аналогичные по рабочим параметрам свинцово-кислотные модели с абсорбированным электролитом (AGM) и гелевые;
• максимально безопасны – не возгораются и не взрываются, даже при прокалывании и разгерметизации;
• лучше выдерживают глубокие разряды;
• долговечны – имеют ориентировочный ресурс 2000–5000 циклов.

Поэтому на профессиональных и спортивных лодках, парусниках, катерах и яхтах используются именно тяговые батареи LiFePO4. После покупки такого источника питания остается только правильно его использовать, чтобы не спровоцировать преждевременный износ.

Как заряжать тяговый аккумулятор для лодочного электромотора?

Хотя LFP батареи более устойчивы к глубокому разряду, злоупотреблять этим не стоит. При критическом падении напряжения – ниже 2 вольт на ячейку – в их структуре также протекают необратимые процессы, которые негативно сказываются на значениях емкости и сроке службы устройств. Поэтому не рекомендуется разряжать LFP батареи ниже 90% от номинальной емкости. Но главное – не хранить их в разряженном виде, а при первой же возможности ставить на зарядку.

Способы восполнения заряда

Если понаблюдать, как заряжают тяговые лодочные аккумуляторы разные пользователи, можно выделить 3 подхода:

Чем заряжать тяговый аккумулятор?

Для восполнения запаса емкости тяговых АКБ на основе литий-железо-фосфата используются зарядные устройства, работающие по принципу CC/CV. Вначале аккумуляторы подзаряжаются постоянным током, и напряжение на ячейках растет. Но когда оно достигает верхнего предела –3,65 В на элемент – рост напряжения прекращается, а зарядный ток падает до минимума. На этой стадии аккумуляторы получают конечные 5–10% заряда.

Такой метод подзарядки позволяет элементам питания полноценно восполнить запас емкости без опасности перезаряда. Неполные заряды для литиевых АКБ не страшны, но периодически нужно проводить полные циклы зарядки, чтобы не способствовать снижению емкости. Лучшими считаются «умные» зарядные устройства, которые перед каждым процессом зарядки короткими импульсами напряжения выясняют состояние аккумуляторов и начинают их заряжать с нужного этапа.

Где заряжать лодочную АКБ?

Батареи на основе лития относительно легкие, поэтому их несложно извлечь из лодки, перевезти и доставить в подходящее помещение для зарядки. Заряжать такие батареи необходимо в сухом помещении, при комнатной температуре, в стороне от приборов отопления и источников открытого огня.

После пребывания на морозе батарею нужно подержать пару часов в помещении, чтобы она нагрелась до комнатной температуры, и только после этого ставить на зарядку. Накрывать заряжаемую АКБ и ЗУ нельзя! Зарядка при минусовых температурах запрещена!

Последовательность зарядки

1. Вставьте разъем ЗУ в соответствующее гнездо АКБ.
2. Подключите ЗУ к сети 220 В. При этом загорится красная лампочка на индикаторе заряда.
3. Когда вместо красной загорится зеленая лампочка, отключите батарею или для балансировки элементов (раз в месяц) оставьте еще на 5–8 часов.
4. Выньте вилку ЗУ из розетки и отсоедините его от АКБ.

Каким током правильно заряжать аккумулятор лодочного электромотора?

Допустимая величина зарядных токов зависит от емкости АКБ и для LFP моделей может достигать 10С. Но если в быстрой зарядке нет острой необходимости, лучше ограничиться зарядными токами от 1С до 5С. Например, при использовании батареи емкостью 40–100 Ач подойдет портативное ЗУ с током заряда до 10 А. В таком случае полная подзарядка займет 4–10 часов. Использовать зарядники с неподходящими величинами зарядного тока недопустимо!

Краткие рекомендации для владельцев LFP батарей

1. Не нарушайте герметичность батареи.
2. Соблюдайте рекомендации производителя, изложенные в инструкции.
3. Используйте зарядные устройства, работающие по алгоритму CC/CV.
4. Разрядившуюся батарею – не храните в таком состоянии, а поставьте на зарядку. Иначе происходящие в аккумуляторах структурные изменения приведут к необратимому снижению емкости и уменьшению ресурса.
5. Используйте АКБ в пределах уровня заряда 10–100% – не допускайте ее критического разряда, но и не ставьте на зарядку без реальной на то необходимости.
6. При покупке выбирайте батарею с запасом емкости. Она сможет отдавать более высокие токи, удельная нагрузка снизится, а ресурс – возрастет.

О том, как правильно выбрать аккумулятор для детского электромобиля, читайте здесь.

Источник