Как зарядить тяговый аккумулятор для лодочного электромотора

В этой статье мы подробно расскажем, как правильно заряжать тяговые аккумуляторы Rutrike (и других производителей) и внимательно рассмотрим, почему ни в коем случае не рекомендуется использовать обычные зарядные устройства для автомобильных стартерных аккумуляторов для зарядки тяговых AGM и гелевых аккумуляторных батарей.

Основные правила зарядки аккумуляторов Rutrike изложены в инструкции по эксплуатации , которая поставляется с каждым нашим аккумулятором, тем не менее не лишним будет напомнить о базовых вещах:

Зарядку следует производить в специально оборудованном для этих целей, хорошо вентилируемом нежилом помещении. Несмотря на то, что наши батареи, в отличие от обслуживаемых аккумуляторов с жидким электролитом, практически не выделяют вредных веществ при зарядке (электролит не закипает и почти не испаряется), мы бы всё же не рекомендовали ставить батарею на зарядку в жилом помещении, а если такая необходимость возникла, лучше обеспечить хорошее проветривание.

Как обслуживать тяговый аккумулятор для лодочного электромотора?

Никто не отменял законы физики. Как и любым устройствам, тяговому аккумулятору, если он долго находился зимой на улице или использовался при низкой температуре, перед зарядкой необходимо дать «отлежаться», адаптироваться к перепаду температуры, чтобы исключить образование конденсата в процессе зарядки. Также, не стоит заряжать аккумулятор при температуре выше 50С. Оптимальная температура для зарядки 25°С.

Как происходит процесс?

Немного занудной теории: Зарядка аккумулятора происходит за счёт взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества и молекулами или атомами другого вещества. Этот процесс называется диффузией (вспоминаем школьную физику и химию), по итогу этого процесса концентрация всех молекул и атомов выравнивается по их общему объёму, становится однородной. Этот процесс весьма не быстрый – сперва он наблюдается только по поверхности свинцовых пластин аккумуляторной батареи, а уже потом затрагивает вещества в глубине активного материала АКБ.

При разрядке аккумулятора (в процессе его работы), свинцовые пластины впитывают в себя состав кислоты из электролита, которым пропитан сепаратор между свинцовыми плюсовыми и минусовыми пластинами и на пластинах появляется белый налет. Этот налёт называется сульфат свинца. А когда мы заряжаем аккумулятор, то всё происходит наоборот – свинец обратно отдаёт кислоту в сепаратор, тем самым обратно восстанавливая его плотность.

Тяговые аккумуляторные батареи имеют похожую, но отличную от стартерных аккумуляторов конструкцию. У тяговых свинцовых аккумуляторов Rutrike (вне зависимости от серии) пластины гораздо толще и тяжелее, а электролит находится не в жидком виде, свободно плескаясь внутри, а сгущён до гелеобразного состояния и равномерно распределён в сепараторе между пластинами.

Это ключевой технический момент: благодаря подобной конструкции тяговые аккумуляторные батареи Rutrike способны на протяжении долгого времени равномерно отдавать заряд, поскольку процесс диффузии, о котором мы упомянули в начале статьи в тяговых батареях происходит значительно дольше чем в аккумуляторах с жидким электролитом и тонкими свинцовыми пластинами, которые используются в автомобилях для запуска двигателя.

А теперь непосредственно о зарядке:

По причине того, что пластины толще, а электролит гуще тяговые аккумуляторные батареи нужно заряжать током с меньшим напряжением (чем для стартерных аккумуляторов) для того, чтобы процесс диффузии протекал не на поверхности, а равномерно проникал в глубину более толстых свинцовых пластин.
Не путайте силу тока и напряжение заряда! Сила тока измеряется в Амперах (А), а напряжение в Вольтах (V).
Напряжение заряда критически важно! Высокое напряжение заряда в случае с тяговыми АКБ приводит к быстрому старению активной массы, образуется коррозия в положительных пластинах аккумулятора.

Для зарядки тяговых аккумуляторов ни в коем случае нельзя использовать зарядное устройство для стартерных АКБ.

Мы рекомендуем использовать оригинальные зарядные устройства Rutrike , либо зарядные устройства, поддерживающие 3-х этапную зарядку (об этом подробнее далее), либо зарядное устройство, имеющее регулировку напряжения ( не путать с регулировкой силы тока !).

Напряжение заряда тяговых AGM-аккумуляторов является одним из критически важных значений при зарядке! Если слишком высокое напряжение способно довольно быстро «прикончить» батарею, то недостаточное напряжение при заряде — это губительный механизм замедленного действия. При зарядке с недостаточным напряжением аккумуляторы будут постоянно испытывать недозаряд, что постепенно, но неизбежно приведёт к преждевременной потере ёмкости.

Более подробно:

12-Вольтовые тяговые аккумуляторы Rutrike необходимо заряжать в диапазоне напряжения от 14,1 до 14,85 Вольт. Стартерные автомобильные аккумуляторы заряжаются с напряжением 15 V иногда до 16 V и такое напряжение конечно неприемлемо, убийственно для тяговых батарей. При напряжении заряда выше 14,75 — 14,85 V тяговая батарея начинает нагреваться, усиливается процесс газообразования, препятствующий диффузии, в связи с тем, что на поверхности пластин образуются пузырьки. Происходит выкипание электролита, а поскольку тяговые аккумуляторы Rutrike являются необслуживаемыми, то долив воды здесь невозможен – да он и не спасёт – ведь электролит между пластинами находится не в жидком состоянии.

От высокого напряжения заряда неизбежно происходит деформация пластин с осыпанием активной массы. В связи с этим аккумулятор перестаёт выполнять свои функции, накапливать энергию.

Даже одна неправильная зарядка может полностью убить ваш аккумулятор! Батарея может раздуться от газов.
Чтобы процесс диффузии равномерно происходил по всей глубине свинцовых пластин, правильную зарядку необходимо осуществлять в несколько этапов. В основе подобной технология зарядки лежит свойство тяговых батарей поглощать ток с различной силой в зависимости от состояния заряда.

Фаза насыщения — это первый этап зарядки.

Постепенно от зарядного устройства на батарею подаётся ток с напряжением до 14,85 V и аккумулятор при этом быстро набирает до 80% от своей ёмкости. Продолжительность по времени зависит от ёмкости самого аккумулятора и силы тока, с которой он заряжается. Безопасным считается зарядный ток в 1/10 от ёмкости аккумулятора (некоторые модели допускают быструю зарядку с высокой силой тока до 1⁄2 и выше, от своей ёмкости). То есть, допустим, для аккумулятора Rutrike 6-DZF-20 (с ёмкостью по C20 в 30 Ач) максимальный зарядный ток будет составлять 3 А. После набора ёмкости до 80%, способность усваивать ток у аккумулятора быстро снижается.

Стадия поглощения (абсорбции) – второй этап зарядки.

Протекает при напряжении, которого мы достигли по завершению первого этапа зарядки (до14,6 V для 12 Вольтовых аккумуляторов), при этом батарея потребляет только то количество тока, которое способна усвоить при показателях подаваемого напряжения. По мере достижения полной зарядки сила тока постепенно уменьшается.
Во время стадии поглощения аккумуляторная батарея получает оставшиеся 20% заряда и когда потребляемый при зарядке ток опускается до 2% от емкости, аккумулятор считается заряженным практически полностью.

Поддерживающая зарядка Третья, финальная стадия зарядки тяговых аккумуляторов Rutrike.

Напряжение во время третьей стадии снижается до 13,4 – 13,8 V для того, чтобы исключить кипение электролита. Для чего нужна третья стадия? Дело в том, что, как мы писали выше, недопустимо высокое напряжение неизбежно приведет к быстрому старению пластин вследствие коррозии, а недостаточное напряжение не даёт батарее зарядиться на 100% и поддерживать заряд, что приводит к сульфатации. Потому на третьей стадии, понижая напряжение мы дозаряжаем батарею до 100%.

Поддерживающую зарядку также называют «буфферной». На подобной схеме заряда основана работа блоков ИБП, в которых батареи постоянно находятся в стадии поддерживающей зарядки и могут в таком состоянии функционировать годами. Поддерживающая зарядка не позволяет аккумуляторам перейти в стадию саморазряда и постоянно поддерживает максимальный уровень заряда батарей.

Надеемся, что, прочитав эту статью, у Вас появилось больше информации об устройстве и процессе зарядки и работы наших тяговых аккумуляторов Rutrike.

По статистике, до 80% обращений от покупателей в сервисный центр связано именно с неправильной зарядкой аккумуляторов. Вздутие, потеря ёмкости. К сожалению, подобную батарею в 90% случаев восстановить уже невозможно, и деформация аккумулятора в связи с неправильной эксплуатацией и зарядкой не является гарантийным случаем.

Мы рекомендуем для зарядки использовать оригинальные зарядные устройства Rutrike в соответствии с напряжением и силой тока для вашей модели аккумуляторных батарей.

Обратитесь к нашим консультантам! 8 800 775-17-46 +7 (495) 374-79-17
Они помогут вам выбрать аккумуляторы и зарядные устройства, ответят на все вопросы.

Источник: akb.rutrike.ru

Как заряжать тяговые аккумуляторы

Зарядные устройства используют разные технологии и алгоритмы, отличаются мощностью и размерами, но имеют общий принцип работы — аккумуляторы заряжаются потому, что напряжение на выходе с зарядного устройства выше, чем напряжение на клеммах аккумулятора. Разница напряжений заставляет ток течь от источника (зарядного устройства) к нагрузке (аккумуляторной батарее).

АКБ стартовые и глубокого разряда

Чтобы зарядить 12-вольтовую аккумуляторную батарею зарядное устройство должно обеспечить напряжение не менее 14 вольт. Однако если напряжение превысит 15 вольт, то аккумулятор перегреется, в нем начнется газообразование, испарение электролита и деформация пластин.

При зарядке процесс идет в обратном направлении. Кислота выделяется на обеих пластинах — положительная превращается в оксид свинца, а отрицательная в пористый, похожий на губку свинец. После того, как аккумулятор зарядится, получаемая им электрическая энергия перестает трансформироваться в химическую, а тратится на разложение воды на водород и кислород.

У аккумуляторов глубокого разряда (тяговых) толстые пластины. Именно благодаря толстым пластинам и плотному активному материалу в решетках, тяговые аккумуляторы и держат заряд на протяжении длительного времени. Чтобы диффузия произошла не только на поверхности, но и распространилась вглубь толстых пластин, тяговые аккумуляторы заряжают в несколько стадий. Эта общепринятая в настоящее время технология заряда основана на способности батарей абсорбировать разный по силе ток в зависимости от состояния заряда.

Стадия насыщения

Первый этап трехступенчатой зарядки – фаза насыщения. Аккумулятор заряжается быстро, выходной ток зарядного устройства максимальный, а напряжение на аккумуляторе зависит от степени разряда батареи. Продолжительность этапа насыщения определяется отношением емкости, которую требуется восстановить, к току зарядки.

Ток заряда во время первого этапа составляет 10 – 100 % от емкости аккумулятора и зависит от типа аккумуляторной батареи. Тяговый аккумулятор воспринимает такой ток до тех пор, пока не достигнет первого контрольного напряжения зарядки и не зарядится до 80% емкости. После этого, его способность усваивать ток резко уменьшается. Это первое контрольное напряжение называется напряжением абсорбции, а следующий этап зарядки – фазой абсорбции.

Для аккумуляторных батарей емкостью 200 Ач и более используйте такие зарядные устройства:

Источник: fisherninja.ru

Как заряжать тяговый лодочный аккумулятор?

Для стабильного питания лодочного электромотора и других энергозависимых устройств на борту используют тяговые аккумуляторные батареи. В отличие от стартерных аккумуляторов, автомобильных и не только, они работают в циклическом режиме.

Заряженные от электросети, тяговые АКБ отдают накопленную энергию в течение нескольких часов – во время работы электромотора и сопутствующего оборудования. Чтобы не сокращать срок службы батареи, нужно четко соблюдать правила ее эксплуатации. Лодочные АКБ последнего поколения не боятся тряски и вибраций, устойчивы к внешним воздействиям и температурным скачкам. Они поставляются в герметичном корпусе, не нуждаются в обслуживании и эффективно работают в любом положении. Поэтому основное требование по их корректной эксплуатации сводится к правильной зарядке.

Тяговые LFP батареи

• адаптированы жестких условий работы;
• устойчивы к глубоким разрядам – в отличие от аккумуляторов с другими типами химии, менее склонны к протеканию необратимых процессов и разрушению внутренней структуры при критическом снижении напряжения;
• обеспечивают стабильно высокую токоотдачу;
• не возгораются даже при механическом повреждении и разгерметизации;
• сохраняют исходный (восполняемый при зарядке) запас емкости на протяжении 2000 рабочих циклов;
• допускают быструю подзарядку высокими токами;
• отлично работают в широком диапазоне температур (от -20 до +60 °С);
• имеют на 70% меньший вес, чем свинцово-кислотные батареи с абсорбированным или гелеобразным электролитом (при одинаковой энерговооруженности).

Как уберечь литиевые АКБ от преждевременного износа?

Хотя LFP батареи лучше других противостоят химической деградации, злоупотреблять этой особенностью нежелательно. Если напряжение на аккумуляторах упадет ниже 2 В на ячейку, в их структуре начнут протекать медленные, но необратимые процессы. Если регулярно разряжать батарею «в ноль», значение восполняемой емкости постепенно снизится и АКБ прослужит меньше, чем могла бы прослужить при более бережном использовании.

Поэтому нужно:

1. Следовать рекомендациям производителя.

2. Ставить АКБ на зарядку при уровне остаточного заряда не ниже 10%.

3. Не хранить ее в разряженном состоянии.

4. Применять зарядные устройства, работающие по схеме СС/CV. Они вначале заряжают ячейки постоянным током, а при достижении напряжения 3,65 В на элемент доливают остаточные 5–10% емкости при минимальном зарядном токе. В результате ячейки получают полноценное восполнение емкости без риска перезаряда.

5. В идеале – использовать умные ЗУ. Они умеют с помощью коротких импульсов напряжения проверять состояние ячеек и заряжать их по оптимальному алгоритму.

6. Использовать АКБ с запасом емкости – хотя бы 20% по сравнению с расчетным значением. Такая батарея будет легко выдавать необходимые разрядные токи – без критической нагрузки, работы на износ и сокращения ресурса.

3 подхода: фанатичный, ленивый и оптимальный

Среди пользователей распространено 3 подхода, как заряжать тяговый лодочный аккумулятор. Первый подход – поддерживать максимальный уровень заряда, доводить его до 100% после каждого использования АКБ, даже непродолжительного. В таком случае нарушается рекомендация производителя о хранении АКБ с ≈50% уровнем заряда. Это некритично, но периодически нужно давать батарее разряжаться до 10–30%.

Другая крайность – систематическое использование АКБ до глубокого разряда с последующим быстрым зарядом высокими токами. Хотя LFP батареи стойко переносят такие испытания, даже у них при таком подходе снижается работоспособность и уменьшается срок службы.

Поэтому лучше всего использовать АКБ в диапазоне заряда от 10–20% до 90–100%, а перед длительным хранением – оставлять заряженными примерно наполовину. Для балансировки параллелей достаточно 1 раз из 4 зарядок оставлять батарею подключенной к ЗУ после индикации об окончании процесса зарядки.

Алгоритм зарядки

Чтобы правильно зарядить лодочную АКБ для электромотора, достаточно:

1. Извлечь батарею из лодки и доставить ее в сухое помещение с плюсовой температурой. Поставить в стороне от источников огня и отопительных приборов.

2. Если АКБ использовалась на морозе, выдержать ее пару часов в помещении.

3. Взять ЗУ, работающее по принципу СС/CV. Подсоединить его к зарядному порту на батарее и подключить к сети 220 В.

4. Убедиться, что на индикаторе зажглась красная лампочка.

5. Когда цвет индикации сменится на зеленый, отключить АКБ – вынуть вилку зарядного устройства из розетки, а затем отсоединить разъем от батареи.

Категорически нельзя накрывать батарею и ЗУ в процессе зарядки, заряжать АКБ на морозе (если она не оснащена системой подогрева) и использовать ЗУ с неподходящими значениями зарядного тока. Для LFP аккумуляторов ток заряда может достигать 10С. Но в обычных условиях, когда время не строго ограничено, лучше использовать ток заряда от 1С до 5С.

• 27 июня 2022 г.
• 506 просмотров

Источник: www.voltbikes.ru

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

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:

1. Неоптимальный или «Только 100% заряд». Батарея поддерживается максимально заряженной: после каждого применения заряжается до предела, подолгу оставляется на зарядке, чтобы выполнить идеальную балансировку ячеек. В результате нарушаются рекомендованные производителями условия хранения аккумуляторов – с уровнем заряда около 50%.
2. «Ленивый». После использования разряженная АКБ оставляется без внимания, а перед следующей эксплуатацией – заряжается. Заряд восполняется по-быстрому, высокими токами. Место хранения и в дальнейшем подзарядки – холодное, с высоким уровнем влажности. Все эти факторы негативно отражаются на работоспособности и сроке службы батареи. Поэтому «ленивый» подход – самый нежелательный и губительный для АКБ.
3. Смешанный или оптимальный. В процессе использования батареи уровень заряда меняется в диапазоне от 10–20% до 90–100%. На длительное хранение АКБ отправляется заряженной наполовину. Перед предстоящим использованием – дозаряжается. Периодически (1 из 3–4 зарядок, не чаще раза в месяц) оставляется подключенной к ЗУ с запасом по времени, чтобы провести балансировку параллелей. Именно такой метод признан оптимальным и наиболее полезным для сохранения ресурса батареи.

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: virtustec.ru