Обзор аккумуляторов для лодочного электромотора

Все владельцы и пользователи маломерных речных и морских судов хотят “ходить” (плавать) далеко, быстро и безопасно. Поэтому в настоящее время практически все суда этой категории (лодки, катера, небольшие яхты и пр.) оснащаются как подвесными моторами внутреннего сгорания (бензиновыми или дизельными), так и электромоторами.

Беспроблемная, надежная эксплуатация этих двигателей во многом зависит от используемого аккумулятора.

Общие требования к аккумуляторам для лодочного мотора

Аккумулятор, устанавливаемый на маломерных судах, необходим для обеспечения непрерывной работы электроприборов, систем управления и навигации, освещения, а также служит источником энергии при пуске и дальнейшей эксплуатации всех типов двигателей.

Отличительные особенности этих аккумуляторов:

• длительная работоспособность без подзарядки;
• способность выдерживать постоянное воздействие сильной вибрации;
• возможность устойчивой работы в условиях качки;
• высокая мощность, достаточная для пуска холодного двигателя;
• минимальный саморазряд;
• отсутствие технического обслуживания.

Виды

С лодочными моторами применяют:

• Стартерные (starting) аккумуляторы. Используются совместно с подвесными моторами внутреннего сгорания и служат для первоначального пуска двигателя. Они обеспечивают кратковременную подачу пускового тока большой емкости. Однако ресурс этих аккумуляторов небольшой и исчерпывается при длительном разряде полностью. Кроме того, они имеют строго оговоренное число циклов разряд/заряд, после чего полностью теряют работоспособность.
• Тяговые (deep cycle power) аккумуляторы. Устанавливаются на маломерных судах, оснащенных электромоторами и могут работать длительное время без дополнительной подзарядки. Такие аккумуляторы дают возможность многократного продолжительного глубокого разряда и перезарядки.
• Аккумуляторы двойного назначения (dual purpose – deep cycle/starting). При запуске двигателя дают мощный пусковой ток и затем служат источником питания до полного разряда. Такие аккумуляторы позволяют обойтись одной батареей в тех случаях, когда необходимо использование отдельных аккумуляторов для пуска двигателя и обеспечения питания различного радио- и электрооборудования в течение достаточно длительного времени.

Автомобильные аккумуляторы для лодочных моторов

Отдельного рассмотрения требует вопрос рабочей связки лодочных моторов с автомобильными аккумуляторами. По мнению большинства специалистов, а также рыбаков и туристов с опытом эксплуатации маломерных судов, использование автомобильных аккумуляторов для работы с лодочными моторами нецелесообразно.

Конструктивно автомобильный аккумулятор представляет собой стартерную батарею и предназначен для работы в условиях постоянной подзарядки. Генераторами для подзарядки аккумуляторов (или специальным местом для его установки и подключения) оборудованы только лодочные двигатели внутреннего сгорания, обладающие большой мощностью (свыше 10 л.с).

Однако даже при наличии такого генератора автомобильный аккумулятор очень быстро выходит из строя, так как не предназначен для работы в условиях постоянного воздействия влаги и сильной качки.

Использование же автомобильного аккумулятора в качестве тягового для лодочного электромотора, уже после 7-10 циклов глубокого разряда и последующего его заряда, приводит к разрушению пластин и полному выходу его из строя.

Характеристики

Все аккумуляторы для лодочных моторов представлены двумя основными группами:

• Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion).
• Свинцово-кислотные аккумуляторы, которые, в свою очередь, делятся на:
  • Аккумуляторы с жидким электролитом.
  • AGM аккумуляторы.
  • GEL аккумуляторы.

Ниже приведены основные характеристики, достоинства и недостатки этих групп аккумуляторов:

Литий-ионные аккумуляторы

Применение литий-ионных аккумуляторов в качестве тяговых для лодочных моторов кажется достаточно перспективным. Первые аккумуляторы этого типа были выпущены в 1991 году.

С тех пор они постоянно совершенствуются, в настоящее время оснащены встроенной электронной схемой защиты от перезаряда и обладают следующими достоинствами:

• высокая энергетическая емкость;
• низкий саморазряд, до 10% в год;
• не требуют технического обслуживания;
• быстрый заряд – 95% емкости за 35-40 минут;
• выдерживает не менее 1000 циклов заряд/разряд;
• небольшой вес (в пересчете на емкость).

Недостатки литий-ионных аккумуляторов:

• пониженное рабочее напряжение (11,1 В) из-за того, что напряжение единичного элемента составляет 3,7 В;
• высокая стоимость, стоимость тяговых лодочных аккумуляторов этого типа находится в диапазоне от 15800 до 19500 рублей, что составляет примерно 300 долларов США за 1 кВт энергии.

Свинцово-кислотные аккумуляторы с жидким электролитом

Традиционные, наиболее распространенные аккумуляторы. В наше время выпускаются по самой современной технологии Са/Са с легированием пластин серебром. Их конструкция соответствует современным нормам, предъявляемым к аккумуляторам необслуживаемого типа.

Аккумуляторы могут использоваться как стартерные или тяговые и характеризуются малым током саморазряда.

Эти аккумуляторы широко используются владельцами надувных лодок с подвесными электромоторами. Они широко представлены на рынке различными брендами. Средняя стоимость свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом небольшой емкости находится в диапазоне 5400-7360 руб. Имеются и аккумуляторы большей емкости стоимостью до 20000 руб.

Аккумуляторы, изготовленные на основе AGM- и GEL-технологий

Конструктивно отличаются от аккумуляторов с жидким электролитом наличием:

• специального клапана VRLA (Valve-Regulated Acid);
• гелевидного электролита – у GEL-аккумуляторов;
• абсорбирующих стекломатов – у AGM-аккумуляторов.

Аккумуляторы по GEL и AGM-технологиям выпускаются уже больше 10 лет. Они обеспечивают выполнение самых жестких требований, имеют высокие характеристики и длительный срок службы.

В настоящее время считаются лучшими и с успехом заменяют обычные лодочные аккумуляторы там, где требуется режим глубокого разряда или использование аккумуляторов двойного назначения. Аккумуляторы полностью герметичны, быстро заряжаются (в 7 раз быстрее обычных), в них отсутствует газовыделение.

К недостаткам можно отнести:

• недопустимость длительного перезаряда;
• напряжение заряда не должно превышать 14,6 В;
• высокую стоимость, цены находятся в пределах 10010-28500 рублей.

Выбор и техническое обслуживание аккумуляторов для лодочных электромоторов

На отечественном рынке аккумуляторов представлено большое количество аккумуляторов, которые способны удовлетворить любые потребности покупателей. Все зависит исключительно от финансовых возможностей конкретного потребителя.

Самыми дорогостоящими, но в то же время и отвечающими самым высоким требованиям к аккумуляторам для лодочных электромоторов, являются литий-ионные аккумуляторы.

Выбрав тип аккумулятора и остановившись на его производителе можно определить технические параметры, которыми должен обладать аккумулятор. Как правило, электромоторы на лодках применяют рыбаки и туристы.

Они рекомендуют выбирать аккумулятор, руководствуясь такими параметрами:

• аккумулятор должен обеспечивать запас хода лодки не менее 2 часов при полной мощности, потребляемой электромотором и 4 часов – при половинной;
• вес аккумулятора должен позволять потребителю его транспортировку от дома до лодки и обратно без затруднений. Вес в 20 кг считается для аккумулятора “утомительным”;
• аккумулятор должен быть необслуживаемым, то есть не требовать дозарядки, кроме того, он должен позволять длительное хранение без потери емкости (малый ток саморазряда).

Техническое обслуживание лодочного аккумулятора сводится к его периодической зарядке. Зарядку аккумуляторов лучше всего производить в соответствии с правилами, установленными их изготовителями, причем с помощью специальных зарядных устройств, которые также присутствуют на рынке в широком ассортименте.

Так существуют зарядные устройства, разработанные и выпускаемые специально для зарядки:

• свинцово-кислотных аккумуляторов с жидким электролитом;
• AGM и GEL аккумуляторов;
• литий-ионных аккумуляторов, причем зарядное устройство входит (опционно) в комплект поставки аккумулятора.

При эксплуатации аккумуляторов необходимо соблюдать правила техники безопасности, в первую очередь, следующие:

• Техническое обслуживание электромотора проводить после отключения его от аккумулятора.
• Не применять зажимы типа “крокодил” для подключения проводов к аккумулятору. Это ухудшает охлаждение и уменьшает ресурс аккумулятора.
• Проверять надежность соединения контактов электромотора с проводами. Плохой контакт вызывает нагревание аккумулятора и уменьшает число циклов заряд/разряд.
• Не соединять аккумуляторы между собой. Это может привести к выходу их из строя.
• Во время зарядки аккумулятора применять только предназначенные для него зарядные устройства.
• Нельзя замыкать выводы аккумулятора между собой токопроводящими предметами, так как это приводит к короткому замыканию и выходу его из строя.

Интересно

Разработчиками лодочных аккумуляторов очень важно найти компромиссное сочетание положительных качеств стартерных и тяговых батарей. В настоящее время исследуется множество решений, позволяющих получить положительный результат в этом направлении.

Эти аккумуляторы отличаются:

• небольшой массой, являясь наиболее легкими в своем классе;
• высокой энергетической емкостью (соотношение масса/мощность достигает 150 Вт/кг);
• устойчивостью к климатическим воздействиям;
• увеличенным ресурсом (количество циклов заряд/разряд составляет не менее 3000).

Кроме того, использование инновационных материалов привело к тому, что эти аккумуляторы не тонут.