Как установить литиевые аккумуляторы на лодку

Учитывая постоянно растущие требования к мощности современных круизных яхт, Дункан Кент рассматривает литиевые лодочные батареи и объясняет, что необходимо для обеспечения безопасной и безаварийной системы.

Те, кто много занимается парусным спортом, например, круизеры по открытой воде, получат выгоду от дополнительной емкости литиевых лодочных батарей, питаемых от ряда источников.

Как установить литиевые аккумуляторы на лодку

Для круизных яхт в открытом море современным решением проблемы увеличения спроса на электроэнергию является установка литий-ионного аккумулятора, особенно если вы планируете отказаться от использования сжиженного нефтяного газа для приготовления пищи.

Однако литий-ионные установки могут быть сложными и проблематичными, и, если все сделано неправильно, может возникнуть серьезная опасность возгорания.

Прежде всего, единственный тип химического состава литий-ионных элементов, который в настоящее время рекомендуется как безопасный для использования на борту судна, — это литий-железо-фосфат (LiFePO4), обычно сокращенно LFP.

Эти элементы сами по себе практически пожаробезопасны и прошли тщательные испытания пожарными органами в нескольких странах, хотя они все равно могут вызвать пожар (как и любая батарея) при неправильной установке или использовании.

Литиевые лодочные батареи делают возможным индукционное приготовление пищи на борту

Использование автомобильных литий-ионных смесей с такими элементами, как никель, кобальт и марганец, категорически не рекомендуется для использования на судах, поскольку они гораздо более склонны к «тепловому выходу из строя» в случае выхода из строя.

Это фактически исключает использование старых аккумуляторов электромобилей, поскольку нет реального способа перенести на них ту же сложную систему защиты, для которой они изначально были разработаны.

Яхты с электрическим приводом обычно имеют систему более высокого напряжения (обычно 48 В, 72 В или 96 В), которая требует очень тщательно продуманной системы управления.

Для этих целей заманчиво использовать литий-ионные элементы с более высокой плотностью энергии, такие как литий-кобальт (LiCoO2), но это потребует профессионального проектирования и установки и будет очень дорогим.

Кроме того, если вы не можете застраховать свою лодку с установленным аккумулятором такого типа, то зачем вам это делать?

Основные преимущества аккумуляторов LFP заключаются в том, что они допускают очень быструю перезарядку с сильным током и могут быть разряжены практически до нуля без необходимости регулярной подзарядки до 100% состояния заряда (SoC), как это происходит со свинцом. -Кислотные (LA) аккумуляторы.

На самом деле, им больше нравится использовать SoC в диапазоне 20–80 % большую часть времени. Вы даже можете полностью разрядить LFP, не причинив им никакого вреда, хотя большая часть встроенной системы управления батареями (BMS) отключит их при напряжении около 12 В, что эквивалентно примерно 10% SoC.

Термический разгон и возгорание – это риск неправильно установленных литиевых лодочных аккумуляторов. Фото: Alamy Stock Photo

То же самое, когда они полностью заряжены: BMS должна автоматически отключить источник зарядки при напряжении около 14,2 В, чтобы предотвратить их перезарядку.

Батареи LFP также обеспечивают гораздо большее количество циклов зарядки, чем батареи LA эквивалентной емкости, и, наконец, они также значительно легче, чем батареи любого типа LA, что может иметь большое значение для баланса и производительности парусной яхты.

Поскольку батареи LFP способны принимать и разряжать очень большие токи, любая соответствующая проводка и защита цепей должны соответствовать поставленной задаче и быть адаптированы к ним.

Всем банкам LFP требуется комплексная система управления батареями, которая обеспечивает защиту от обратной полярности, балансировку отдельных ячеек, ограничение напряжения и тока заряда, управление и аварийное отключение, измерение температуры батареи и генератора, ограничение и управление током разряда, а также визуальную/звуковую сигнализацию.

Также стоит отметить, что для многих марок так называемых «вставных» аккумуляторов LFP (со встроенным BMS) не всегда возможно соединить более двух последовательно или параллельно, чтобы сформировать более крупный банк.

Свинцово-кислотные батареи остаются предпочтительным вариантом для пусковых батарей, поскольку системы управления батареями LFP могут предотвратить достаточно быструю выходную мощность. Фото: Грэм Снук/Yachting Monthly