Лодочный мотор с литиевым аккумулятором

Как правильно выбрать аккумулятор для лодочного мотора

Лодка становится важным элементом современной охоте и рыбалке. В простом исполнении покупается надувная модель. Те, кто решил серьезно отдаться делу и обладает ресурсами, выбирают небольшие суда. Катера, лодки и яхты оснащены электрическим лодочным мотором – основной движущей силой. Однако для плавания нужен не только двигатель, но и лодочный аккумулятор. Он обеспечивает работу электрических приборов, навигации и др. Аккумулятор для лодки не менее важен, чем для автомобиля. При покупке нужно понимать специфику АКБ и особенности использования – только так удастся избежать проблем. В этой статье ответим на вопрос какой лодочный аккумулятор нужен под ваши требования.

Виды лодочных аккумуляторов по типу батарей

Без электрического мотора невозможна рыбалка троллинг – она ведется рядом с берегом. Используя ДВС трудно добиться скорости движения в 3-5 км/ч, зато этого можно легко добиться при помощи аккумулятора.

Сегодня широко используются два типа батареи: стартовые и тяговые. Также встречаются универсальные модели, совмещающие оба вида.

Стартерные

Первый тип – стартерные батареи. Такими моделями часто оснащают лодки с двигателями внутреннего сгорания. Среди аналогов они выделяются возможностью кратковременной отдачи значительного объема тока.

Стартерные аккумуляторы разработаны для первоначального запуска мотора, и со своей задачей они справляются как нельзя лучше.

К сожалению, модели обладают не очень большим ресурсом, способным полностью закончиться при длительной работе. Пройдя через определенное число зарядных циклов, аккумуляторы «любят» выходить из строя.

Тяговые аккумуляторы

Второй тип – тяговые. Оборудуется обычно в связке с лодочными электрическими двигателями. Для аккумуляторов свойственна высокая емкость, а в конструктивном плане подобные батареи отличаются от стартовых более толстыми пластинами, расположенными в конвертах-сепараторах. Подобное устройство позволяет им хранить заряд дольше, пока не наступит полная разрядка.

После критической растраты энергии батареи разных марок быстро восстанавливаются. Тяговые модели стоят дороже аналогов, но для использования в циклическом режиме для них нет конкурентов.

Универсальные

Последний тип – универсальные аккумуляторы. При их создании перед разработчиком ставилась задача совместить полезные свойства тяговых и стартерных батарей. Такие системы имеют двойное назначение. При запуске двигателя они поставляют высокий пусковой ток, а дальше выступают в роли источника питания с функцией критической разрядки. Универсальные модели способны заменить собой оба типа аккумуляторов: они позволяют запускать ДВС, подпитывать электрический мотор и всю систему катера.

Свинцовые, литиевые или гелевые

Свинцово-кислотные модели оснащаются пластинами, расположенными в «чехле» из стекла или и пластмассы, залитом кислотным электролитом. Кроме того, что решение часто эксплуатируется в купе со стартовыми АКБ, оно также представлено тяговыми батареями. Недостатки: высок риск выхода из строя.

Выделяются два подвида свинцово-кислотных аккумуляторов. Они отличаются улучшенными характеристиками:

Устройство AGM аккумулятора

AGM – абсорбированное стекловолокно. В отличие от обычного свинцового аккумулятора, эта модель изготавливается без применения жидкости – при помощи прессованного стекловолокна пористой структуры. Добавление кислоты тут минимально, потому сильно снижен риск сульфатизации электродов. Кроме прочего этот вид батарей считается необслуживаемым – заливать электролит не потребуется. Корпус обустроен герметично и не позволяет кислоте выделяться. Также не допускается возможность образования ржавчины. Однако есть и слабые стороны: чувствительность к перенапряжению, массивность.

GEL. Другой подтип аккумулятора для электрического мотора, построенный на свинцовой основе. Внутрь заливается специальная гелевая жидкость, предотвращающая риск протечки. Аналогично с AGM батареи считаются необслуживаемым – не предусматривают никакого ухода. Гелевые модели считаются дорогостоящими и рассчитаны на немного меньшее количество разрядных циклов, несмотря на что они все равно рекомендуются для лодочных моторов.

Литиевые (литий-ионные). Популярный вид лодочных моторов. Сепаратор, пропитанный электролитом разделяет электроды.

Плюсы:

1. Большая энергетическая емкость.
2. Не требовательны в обслуживании.
3. Низкий уровень самозаряда.

Минусы. При механических повреждениях могут самовоспламеняться.

Как выбрать АКБ в зависимости от мощности лодочного мотора

Покупка аккумулятора – это ответственное дело, к которому нужно подходить с осторожностью. В выборе стоит ориентироваться на критерии:

Выдаваемая мощностью

Правило просто: чем ниже внутренне сопротивление батареи, тем дольше без потери емкости он способен показывать постоянность. При покупке модели нужно смотреть на строку reverse capacity (запасенная емкость – эффективная величина, выдаваемая при нагрузке).

Емкость аккумулятора

Чем больше емкость батареи, тем больше двигатель сможет проработать при включенном дросселе. Важно: рекомендуется покупать аккумулятор с характеристиками, способными обеспечить работу в течение 1 часа и более. Иначе токи отдачи будут слишком чувствоваться – он выйдет из строя раньше и проработает меньше (напряжение слишком быстро начнет проседать под нагрузкой).

Требования к емкости зависят от мощности самого двигателя: чем он мощнее, тем больший показатель требуется для работы. Известно, что электрический мотор потребляет около 1А на фунт мощности мотора. Например, для двигателя с выдачей в 25 фунтов, АКБ емкостью 50 Ач хватит на 120 минут при поддержании максимальной скорости. Если не выжимать максимум, то батареи хватит на рыбалку в течение выходных.

Как узнать скорость разрядки аккумулятора

Тип и массивность аккумулятора

В случае с лодочными моторами эффективнее использовать тяговые модели, так как батарея будет регулярно принимать сильные нагрузки, разряжаться – цикловой ресурс становится важным параметром, влияющим на срок службы.

Рекомендуется, чтобы вес не превышал 20 кг – иначе массивность начинает мешать управлению. Стоит остановиться на необслуживаемом аккумуляторе. Его приходится только заряжать, и лучше, если у модели будет минимальный самозаряд.

Модели лодочных аккумуляторов 12 вольт

Некоторые интересные батареи, которые можно найти в магазинах под 12 вольт:

Deka DP24

Недорогая модель, средняя стоимость – 8100 тысяч рублей. Аккумулятор хоть по документам и характеризуется как устройство «глубокой разрядки», по схеме больше относится к AGM. Он обладает всеми недостатками технологии: слабо переносит температур, выдерживает недостаточно количество разрядных циклов.

Емкость модели – 85 А/ч, напряжение 12 В, что уже неплохо. Аккумулятор станет отличным выбором для первой покупки, чтобы разобраться с тонкостями работы тяговой технологии. Хорошо показывает себя с небольшими надувными лодками и не требует обслуживания.

Minn Kota MK-31-GEL

Отличное устройство, но цена – 22 тысячи рублей. Аккумулятор полностью герметичен, емкость – 120 А/ч, напряжение – 12В с реальной функцией глубокой разрядки. Производитель давно заявил о себе как о лидере на рынке моторного оснащения. Аккумуляторы их разработки отличаются качеством и функционалом – отличный выбор для мощных двигателей.

WBR MB 40-12

Прекрасно подойдёт для лодочных моторов 20-40 л.с. Дешевая модель. Доступен в двух вариантах:

1. По умолчанию свинцово-кислотный.
2. Второй вид – гелевый, повышенное сопротивление качке и увеличенный срок службы.

Прекрасно подойдёт под мотор Yamaha (ямаха) 30 HWCS и подобные.

1. Емкость АКБ: 40 А*ч.
2. Пусковой ток: 490 А.
3. Размеры: 20 см – длина. Ширина 16.6 см. 17 см высота.
4. Вес: 13.4 кг.
5. Цена. 6950 р

Советы по эксплуатации

Правила пользования лодочным аккумулятором требуют соблюдения норм обслуживания:

• Производить вмешательства разрешается строго после отключения АКБ;
• Не рекомендуется применять «крокодилы» для подключения батареи к мотору – лучше надежные крепления;
• Нужна регулярная проверка соединений, иначе чреваты потери на нагреве, утечки и окисления;
• Зарядка производится только рекомендуемыми марками зарядных устройств;
• Выводы батареи не должны замыкаться между собой – короткое замыкание выводит аккумулятор из строя.

Правила эксплуатации никак не отличаются от требований к пользованию автомобильными аккумуляторами.

Источник

Электромоторы использование с Li-Po. Сверхлёгкие АКБ.

Задумался об электромоторе, но всегда меня смущал вес аккумулятора.
Потрогал в магазине и загрустил. 24кг.
Но прошло два года,новые технологии не дают скучать,а дают нам всё новые акб по терпимым ценам — катается же народ и пол Китая на электровелосипедах и на электромотороллерах, у них там далеко не у всех
стоит свинец, а зачастую Li Ion или LiFePO4 (литий железо фосфатные).
Если коротко прицелился я на литий полимер Li-Po.
Грубо — литий полимер скажем 55 Ач 12в будет в три раза меньше, и
что главное в 4раза легче аналогичного свинцового.
Цена конечно будет немалая. тыщ 20 на вскидку.
Если заменять нормальный тяговый 12в 95 Ач — то очень дорого.

Хотя с другой стороны если иcходить из моей задачи,то всё не так страшно.
Лодка 2 местная, 2* 75 кг=150 кг.( Уже куплена вчера — Шторм 240)
Длинна лодки 240см.

Поплавать часок, 3км туда 3 км обратно, неспешно.

Моторчик скажем (планирую брать завтра-послезавтра)
WATERSNAKE T24-FW
Тяга, LBS (кг) 24(10,8)
Мощность л/с 0,34
Питание, Вольт/Ампер 12/20
Вес 3,5кг

Аккумулятор ( один туда, второй обратно 😊

Вес: 615 гр.

Длинна 155мм
Ширина 45мм
Толщина 44мм
Вес 615г
Напряжение батареи 11,1V
Рабочий ток 210А
Максимальный ток 420 А
Рекомендованный ток зарядки 8,4 А
Максимальный ток зарядки 16,8 А

Получается это минимум 25 минут хода при 20А, примерно при скорости
5-6 км\час судя по этому видео.
http://youtu.be/gCWfFKPoQRE

Вот такая задумка чайника, мотора электро у меня ниразу не было. 😊
Но акб аналогичные юзаю давно.Добавлю фото.

DEN 54
Поплавать часок, 3км туда 3 км обратно, неспешно

При таких условиях — не страдай херней, используй весла.
(у меня уже второй электро по счету, батареи — свинец, есичо)

Источник

Подвесной лодочный мотор с питанием от литиевого аккумулятора

На водоёмах всё чаще можно встретить рыболовов, использующих на своих лодках подвесные электромоторы. По сравнению с бензиновыми двигателями они имеют ряд преимуществ: конструкция их очень проста, включение- выключение происходят мгновенно, практически полностью отсутствуют шум и выброс в воду побочных продуктов. Самый большой недостаток электромоторов — это необходимость иметь источник питания — аккумуляторную батарею, масса которой (обычно свинцово-кислотной) в несколько раз превышает массу самого мотора. Особенно это неудобно при ловле рыбы с резиновой лодки, в которой где-то нужно размещать тяжёлую аккумуляторную батарею. Не создают удобств и соединительные провода.

В то же время существуют аккумуляторы, имеющие при сравнимой энергоёмкости значительно меньшую массу, чем свинцово-кислотные. К ним относятся различного типа литиевые аккумуляторы. Ниже описывается малогабаритный подвесной электромотор, питаемый от литиевого источника, размещённого непосредственно на нём самом. Приведена схема необходимого для работы электромотора и источника питания электронного устройства. Измерены также различные параметры подвесного мотора в целом.

Для этой цели был использован двенадцативольтный двухскоростной подвесной мотор Sevylor SBM18, масса которого (без аккумулятора) — около 2,5 кг (такой же мотор выпускается и под маркой Aqua Marina T 18). При большей скорости питание от аккумулятора подаётся непосредственно на электродвигатель, а при меньшей — через дополнительный резистор. В последнем случае, как показали измерения, треть энергии, потребляемой от аккумуляторной батареи, идёт на нагрев резистора, т. е. расходуется впустую. По паспорту мотора потребляемый ток на большей скорости достигает 14,7 А, а на меньшей — 7 А. При этом в первом случае мотор должен развивать усилие на швартовах 8,1 кгс, а во втором — 3,6 кгс. По проведённым измерениям, при напряжении питания 11 В мотор развивал на меньшей скорости усилие около 2,5 кгс, что близко к заявленному значению.

В первоначальном варианте источником питания служила батарея, составленная из трёх соединённых последовательно батарей, каждая из которых, в свою очередь, состояла из двух соединённых параллельно литий-ионных аккумуляторов IMR 26650 (KeepPower) ёмкостью 5200 мА·ч.

Как известно, литиевые аккумуляторы — весьма «нежные» источники питания: для каждого типа установлены максимальное напряжение, до которого может быть заряжен аккумулятор, и минимальное напряжение при его разрядке. Для литий-ионных аккумуляторов эти значения в расчёте на один элемент равны соответственно 4,1 и 2,9. 3,2 В. Кроме того, нужно следить, чтобы температура аккумулятора не превышала 50. 60 о С.

Все аккумуляторы помещались в кассету, масса подвесного мотора с установленным в его корпус таким источником питания составила 3,9 кг. При испытаниях электромотор устанавливался в наполненную водой ванну и работал с оригинальным винтом на меньшей скорости. Для автоматического отключения аккумуляторной батареи при уменьшении напряжения до нижнего допустимого уровня использовалось электронное устройство, собранное по приведённой далее схеме. До отключения мотор проработал непрерывно полтора часа. При этом потребляемый ток снизился с 7,5 до 5,3 А.

Испытания выявили следующую проблему. Измерения показали, что внутреннее сопротивление всего заряженного источника питания составляет 210 мОм. При токе 7,5 А рассеиваемая в батарее мощность составляет примерно 12 Вт. Находясь в закрытом корпусе, она довольно сильно нагревается: примерно через час непрерывной работы её температура достигает 50 о С и продолжает повышаться. Для её охлаждения были применены два миниатюрных одноваттных вентилятора, которые устранили эту проблему. При этом пришлось несколько усложнить конструкцию корпуса, чтобы аккумуляторная батарея и электронное устройство были защищены от попадания воды, но в то же время обеспечивался приток воздуха.

В окончательном варианте использован литий-полимерный аккумулятор. У него на порядок меньшее внутреннее сопротивление, так что даже при долговременной непрерывной работе в герметичном корпусе принудительное охлаждение не требуется. Кроме того, для исключения энергетических потерь, имеющих место в оригинальном моторе при работе на меньшей скорости, был применён импульсный режим питания. Помимо прочего, это позволяет плавно регулировать мощность подвесного мотора и, соответственно, скорость движения лодки.

Источником питания служила батарея Turnigy Multistar 14,8V. Её ёмкость — 16 А·ч, масса — 1,3 кг. Для литий-полимерной батареи максимальное напряжение при зарядке составляет 4,2 В на элемент и минимальное напряжение при разрядке — 3. 3,3 В. Батарея состоит из четырёх аккумуляторов, и суммарное напряжение в заряженном состоянии составляет 16,8 В. Измерения показали, что внутреннее сопротивление при этом составляет 8 мОм, так что даже при токе 10 А рассеиваемая в аккумуляторах мощность составит менее одного ватта.

Схема управления электродвигателем подвесного мотора приведена на рис. 1. Автоматическое отключение аккумуляторной батареи при снижении её напряжения до минимально допустимого уровня осуществляется триггером Шмитта, собранным на транзисторах VT1 и VT2. Этот уровень (в нашем случае он равен 13 В) устанавливают подстроечным резистором R2. Отметим, что для точной установки желательно использовать так называемый многооборотный подстроечный резистор (с червячной передачей).

Рис. 1. Схема управления электродвигателем подвесного мотора

При кратковременном нажатии на кнопку SB2 транзистор VT1 открывается, а VT2 закрывается. Это приводит к открыванию транзистора VT3. В результате срабатывает включённое в коллекторную цепь этого транзистора реле K1. Его контакты работают на замыкание и допускают коммутацию постоянного тока силой до 16 А при напряжении до 24 В.

На генератор прямоугольных импульсов, собранный на элементах микросхемы DD1, напряжение питания поступает с небольшой задержкой из-за наличия конденсатора относительно большой ёмкости С2 и резистора R14. Задержка позволяет применить для пуска электродвигателя маломощную кнопку. Импульсы напряжения c выхода элемента DD1.3 периодически открывают транзистор V74, в цепь стока которого включён электродвигатель M1. Его реверс производится переключателем SA1. При снижении напряжения питания до нижнего установленного уровня (по мере разрядки аккумуляторной батареи) транзистор W1 закрывается и всё устройство срабатывает в обратном направлении: контакты реле размыкаются, и источник питания отсоединяется. Для выключения работающего при более высоком напряжении двигателя используют кнопку SB1.

При номиналах деталей, указанных на схеме, частота следования импульсов — около 50 Гц. Длительность импульсов напряжения, подаваемых на электродвигатель, регулируют переменным резистором R6. Номиналы резисторов R8 и R9 выбраны так, чтобы при полностью заряженной батарее средний ток, протекающий через электродвигатель, можно было плавно изменять примерно от 5 до 9 А.

Детали устройства смонтированы на плате из стеклотекстолита размерами 138×47 мм. Транзистор V74 установлен на небольшом теплоотводе. Мощность, рассеиваемая им, не превышает одного ватта.

На рис. 2 приведены зависимости напряжения аккумуляторной батареи и её температуры от времени непрерывной работы при максимальной мощности электродвигателя. Приведён также график зависимости потребляемого им тока от времени. Сам мотор с оригинальным винтом был при этом закреплён в ванне с водой. Из рисунка видно, что напряжение батареи по мере её разрядки довольно плавно снижается до значения примерно 14,3 В, после чего резко уменьшается. Быстрое падение напряжения при приближении его к нижнему допустимому уровню характерно для литий-полимерных аккумуляторов. Максимальная же температура источника питания в закрытом корпусе после двух часов непрерывной работы не превышала 45. 46 о С. При этом, как показали исследования, значительный вклад в нагревание вносят расположенные рядом с аккумуляторной батареей теплоотвод транзистора VT4 и реле K1.

Рис. 2. Зависимости напряжения аккумуляторной батареи и её температуры от времени непрерывной работы

Аккумуляторная батарея вместе с платой устройства управления двигателем располагаются в герметичной коробке из дюралюминия на подвесном моторе. Крышка коробки сделана открывающейся, и аккумулятор можно легко извлечь. Общий вид мотора показан на рис. 3 (по нему можно судить и о его размерах). Масса мотора вместе с аккумуляторной батареей — примерно 4,4 кг.

Рис. 3. Общий вид мотора

Испытания мотора на лодке проводились на озере при отсутствии волнения. Суммарная нагрузка двухместной резиновой лодки JAM 220 T составляла примерно 100 кг. Её скорость при полностью заряженной аккумуляторной батарее и максимальной мощности двигателя равнялась 4,5 км/ч. Мотор до остановки непрерывно проработал 2 ч 20 мин. При минимальной мощности эти показатели составили соответственно 3,6 км/ч и 3 ч 45 мин.

Таким образом, из приведённых данных видно, что литий-полимерная аккумуляторная батарея с успехом может быть применена для создания удобных в эксплуатации и обладающих малой массой подвесных лодочных электромоторов с источником питания, размещённым непосредственно на моторе.

Автор: А. Гаврилов, г. Таллинн, Эстония

Мнения читателей

• Алексей Сысоев / 04.10.2020 — 09:12

Спасибо за исследование! Очень подробно!

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

Источник