Zájem o lithiové baterie stále roste. Nahrazení starých olověných baterií nemusí být tak jednoduché, jak si výrobci často přejí, abyste věřili. Zde získáte solidní shrnutí toho, co potřebujete vědět před změnou, ať už se rozhodnete udělat ji sami nebo najmout odbornou pomoc.
Je zřídkakdy možné vyměnit olověné baterie lithiovými bateriemi přímo. Musíte také zkontrolovat okolní systémy, aby byly přizpůsobeny novým vlastnostem nových baterií.
Vybavení, které vyžaduje velký výkon.
Pokud jde o napájení pro energeticky náročné zařízení, jako je například příďový pohon nebo kotevní naviják, je často dobré ponechat pro tento účel samostatnou olověnou baterii. Je to proto, že ochranné obvody v lithiovém systému omezují vysoké proudy, aby se předešlo nízkému napětí na baterii. Alternativou je dimenzovat lithiový systém tak, aby vydržel vysoké proudy, které vyžadují příďový pohon a elektrický naviják. Druhá možnost je mnohem dražší alternativou. Olověné baterie lze nabíjet například pomocí DC / DC měniče připojeného k lithiovému systému.
Ochrana proti nízkému napětí.
Lithiové baterie jsou velmi citlivé na nízké napětí, což znamená, že v případě úplného vybití hrozí jejich zničení. Je vyžadována speciální ochrana proti nízkému napětí.
Ochrana proti přebití.
Lithiové baterie jsou také citlivé na přebíjení, a proto vyžadují systémy, které tomu zabraňují. Buď prostřednictvím dobrého nabíjecího zařízení s vlastním regulátorem na generátoru, nebo samostatným nabíjecím zařízením uzpůsobeným pro lithiové baterie. Zejména je třeba vzít v úvahu, že musí být také přizpůsobeny jiné systémy napájení, jako jsou solární články a větrné generátory.
Vyvažování článků.
Aby se dosáhlo maximální životnosti, musí být baterie během nabíjení vyváženy. Toto je děláno se zvláštními obvody, které jsou připojené přes póly každého článku. To platí i pro baterie s tzv. párovanými články. Obvody musí být přizpůsobeny konkrétnímu výrobku / typu lithiové baterie, ke které mají být použity.
Změřte nabíjecí napětí na baterii.
Pro dobrou funkci baterie a dlouhou životnost je důležitá přesnost nabíjecího napětí. Napětí baterie, které řídí nabíjení, by proto mělo být měřeno přímo na baterii tak, aby pokles napětí v kabelech neměl žádný vliv.
Vyšší nabíjecí napětí.
Nabíjecí napětí pro lithiové baterie je o něco vyšší než u olověných baterií, 14,8 V při pokojové teplotě. Pokud je baterie vybavena vestavěným ovládáním nabíjení, můžete si ponechat nabíječku. V opačném případě musí být stávající regulátory nabíjení určené pro olověné baterie nahrazeny typem určeným pro lithiové baterie.
Nabíječka ze sítě.
Nabíječka by měla být připojena pouze k bateriovému bloku - ne ke spotřebičům. Ty získávají vlastní napájení např. přes napájecí agregát. (Platí také pro olověné baterie, ale pro lithium je ještě důležitější.)
Připojeny jsou pouze stejné baterie.
Baterie se stejnými články, které nemají BMS, které regulují vyvažování, by neměly být připojeny sériově nebo paralelně, pokud nejsou baterie také vzájemně sladěny.
Zvýšené zatížení generátoru.
Generátor poháněný motorem bude pracovat s mnohem vyšším průměrem proudu, což povede k vyšší výrobě tepla. Zajistěte proto dostatečné větrání motorového prostoru. Opotřebení hnacího řemenu a ložiska také zvyšuje důležitost pravidelné kontroly napětí řemenu
Varování vybytí.
Pro téměř vybitou baterii by měl být k dispozici alarm, protože lithiové baterie neposkytují žádné varování ve formě klesajícího napětí před jeho koncem.
Bezpečnost
Lithiové baterie se dodávají v několika různých typech a provedeních. Lithiové baterie běžně používané v lodích jsou typu LiFePo4 a nepovažují se za baterie s vyšším rizikem požáru než systém olověných baterií, například ve formě výbuchu vodíku. Lithiové baterie mají nízký vnitřní odpor a zkrat může proto způsobit extrémně velké proudy se silným vznikem požáru. Proto musí být pojistkový systém dobře promyšlen, včetně pojistek v blízkosti svorek akumulátorů a kabelů pólu akumulátoru, které mohou způsobit zkrat. Veškerá kabelová oka pro vysoké proudy musí být lisovaná pomocí nástrojů a lisovacích kabelových ok určených pro průřez kabelu. V opačném případě hrozí nebezpečí požáru.
Výhody
Nabíjení je efektivnější, a proto je baterie nabíjena rychleji. Má výrazně nižší samovybíjení, a proto vyžaduje menší údržbu, pokud existuje. Vyšší hustota energie než olovo jak z hlediska objemu, tak hmotnosti. Lithiové baterie jsou proto lehčí a menší než olověné baterie se stejnou kapacitou. Jmenovitá kapacita LiFePo4 baterií může být využita prakticky na 80-90% bez zhoršení jejich životnosti. Odpovídající hodnota olova je asi 50 procent. To znamená, že při přechodu na LiFePo4 baterie potřebujete pouze 60% kapacity akumulátoru. Lithiové baterie mají relativně nízký vnitřní odpor i při nízkém nabytí, což znamená, že mohou dodávat vysoké proudové výstupy bez významného poklesu napětí a bez ohledu na aktuální stav nabytí. Zbývající kapacitu lze měřit s velkou přesností u lithiových baterií.
Nevýhody
Nákup lithiových baterií je podstatně dražší než olověné baterie se stejnou kapacitou. Nesprávná instalace nebo nesprávná údržba mohou způsobit zničení baterií. Výměna existujícího systému olověných baterií vyžaduje dobré znalosti a systémový přístup. Během dlouhých plaveb může být obtížné získat náhradní baterii ve vzdálených místech.
Přehled
Snad největší výhodou lithiových baterií v lodích je, že jsou nabity efektivněji než olověné baterie, a proto mohou poskytovat dobrý přístup k elektřině i přes krátký chod motoru. Systém olověných akumulátorů AGM ("suché baterie"), který je řízen pečlivě a není vystaven vysokým nabíjecím proudům a není vybitý více než 50%, má životnost přibližně deset let. Lithiové baterie mohou nahradit olověné systémy, ale aby byly ekonomicky odůvodnitelné, musí mít životnost přibližně 20 let. K tomu je třeba pečlivě promyšlený systém, který baterie silně nevybíjí ani nepřebíjí a který pravidelně vyvažuje články.
Pavel Šulc 4/2019
Comments powered by CComment