Dobór Akumulatora / Porady
Porady w doborze i użytkowaniu akumulatora do łodzi.
Jaki akumulator? to pytanie zadaje sobie każdy stając przed wyborem przy zakupie nowego akumulatora.
1. GEL (żelowy), kwasowo-ołowiowy, elektrolit żelowy, kwas siarkowy z dodatkiem krzemionki tworzy elektrolit o konsystencji żelu. Zaletą tej technologii jest, pełna szczelność (kwas nie paruje), mogą pracować w dowolnej pozycji, małe samorozładowanie, bardziej odporne na wysoką temperaturę, na wstrząsy i wibracje, droższa technologia od AGM i ACID.
2. AGM (zwane żelowymi), kwasowo-ołowiowe, separatory znajdujące się między elektrodami ołowiowymi są wypełnione matą szklaną i są nasączone kwasem siarkowym, technologia tańsza od GEL zapewniająca także pełną szczelność. Technologia ta przyczyniła się do zwiększenia mocy maksymalnej akumulatora, poprzez niską rezystancję wewnętrzną tej konstrukcji. Dodatkową zaletą tej technologii to praca ciągła na dużych prądach przekraczających C3.
3. ACID (kwasowy) kwasowo-ołowiowy, elektrody ołowiowe, akumulator wypełniony kwasem siarkowym, akumulator posiada kanały odpowietrzające, brak pełnej szczelności, nie nadaje się do użytku w pomieszczeniach zamkniętych bez wentylacji, możliwość wycieku kwasu, wymaga obsługi - dolewanie ubytków wody, pomiar gęstości kwasu, ewentualne uzupełnienie, większe samorozładowanie, mało odporne na zasiarczanie, mniejsza żywotność cyklowa i wiekowa. Uwaga! na wielu zbiornikach jest zakaz używania akumulatorów ACID, nie posiadających pełnej szczelności, używanie ich kończy się mandatem.
Zaletą tych akumulatorów jest dobra charakterystyka trzymania napięcia na wysokim poziomie do samego końca i ogólnie wyższe napięcie robocze a także szeroki zakres pracy napięć, silniki elektryczne przy zasilaniu akumulatorami LiFePO4 charakteryzują się wyższą mocą o 10%, jest to także wada, bo trudno nam bez specjalistycznego sprzętu odczytać ile nam pozostało pracy akumulatora, napięcie dopiero spadnie drastycznie i szybko pod koniec pracy akumulatora, niektóre akumulatory wyposażone są w wyświetlanie napięcia i wskaźnik rozładowania. Najnowsze akumulatory Kon-TEC zostały wyposażone w komunikację bezprzewodową i w połączeniu z telefonem mamy idealny i bardzo dokładny odczyt parametrów akumulatora: procent naładowania, pobór prądu, czas jaki nam pozostał do rozładowania przy danym poborze z akumulatora, napięcie, ilość cykli ładowania, prąd jakim jest ładowany czas do końca ładowania, takie informację to bardzo duża zaleta i zysk! zewnętrzne urządzenie z takimi informacjami to koszt około 700zł.
Napięcie nominalne to 12,8V, napięcie ładowania 14,6V, napięcie rozładowania 10V
Jedyną wadą tych akumulatorów jest wysoka cena zakupu, jednak przeliczając na żywotność cyklową przy rozładowaniach 80% cena jednego cyklu w porównaniu do AGM to prawie 8 x taniej, a do GEL 6 x taniej.
Do tego typu akumulatorów powinno się stosować moduły kontroli ładowania i rozładowania: BMS / PCB / PCM
Obecnie dobre akumulatory są już wyposażone w układ zabezpieczenia BMS, komunikację bezprzewodową która informuje nas o stanie rozładowania akumulatora, jego pojemności i żywotności. Ogniwa LiFePO4 są dużo bezpieczniejsze od Li-ion nawet gdy powstanie zwarcie ogniwa nie prowadzi to do termicznego rozkładu kończącego się pożarem jak to często bywa w ogniwach Li-ion.
5. Li-Ion jest to akumulator litowo-jonowy, jedna z elektrod wykonana jest z tlenków metali a druga z porowatego węgla, elektrolit to ciecz zawierająca sole litowe rozpuszczone w rozpuszczalniku organicznym, występuje elektrolit także jako ciało stałe.
Akumulatory te charakteryzują się niską wagą, małymi gabarytami, nie posiadają efektu pamięci, przeważnie ich pojemność jest podawana w prądzie C3 a nawet C1 co oznacza że z akumulatora 50Ah możemy pociągnąć 50A przez jedną godzinę, oczywiście są różne ogniwa i trzeba się zapoznać z ich charakterystyką i prądem oddawania, podobnie jest z ładowaniem tych akumulatorów, gdzie można za pomocą specjalnej ładowarki naładować akumulator w jedną godzinę.
Napięcie nominalne to 3,6V, napięcie ładowania do 4,2V napięcie rozładowania do 3,2V.
Występują ogniwa które napięcie nominalne mają na poziomie 3,7V.
Zbudowany akumulator z trzech ogniw 3S 3,6V daje napięcie nominalne 10,8V maksymalne po naładowaniu 12,6V
akumulator wykonany z czterech ogniw 4S 3,6V daje napięcie nominalne 14,4V maksymalnie po naładowaniu 16,8V
Zaletą tych akumulatorów jest bardzo niska waga i małe gabaryty! jest to główny atut tego rozwiązania.
Wadą tych akumulatorów jest charakterystyka wysokiego spadku napięcia w krótkim czasie.
Co to oznacza? chodzi o to, że silnik elektryczny 55Lbs na biegu trzecim pobiera około 19A, akumulator Li-Ion 3S przy takim poborze po około 40min zanotuje spadek napięcia z 12,6V do 11,5V gdzie akumulator AGM taki spadek zanotuje pod koniec swojej pojemności, teoretycznie nie jest to problem, a praktycznie obroty silnika spadają, moc silnika spada o około 10%.
W zasilaniu silników szczotkowych przełącznikowych nie jest to dużym problemem jeśli nie zależy nam na prędkości i mocy?, problem zaczyna się przy niektórych Markach silników z sterowaniem elektronicznym, układy elektroniczne posiadają zabezpieczenia które po spadku napięcia do 10,5V odcinają nam pracę silnika, w takim przypadku efektem ubocznym jest niewykorzystana pojemność akumulatora który można rozładowywać do wartości 9,6V, a elektronika odłącza nam na 10,5V, odcięcie 10,5V oznacza w takim akumulatorze niewykorzystaną moc 45% pojemności - nie dotyczy to nowych modeli HasWing, dla przykładu (HasWing Protruar R2 1.0 65Lbs V2 ma zakres pracy od 9V do 16,8V).
Problem niewykorzystania nie występuje w silnikach szczotkowych z biegami i niektórych silnikach z maximizerem które tolerują niskie napięcie działania.
Przykładem silników z maximizerem które działają z takimi bateriami bez zarzutu jest HasWing Osapian MAX – układy w tych silnikach poprawnie działają do napięcia 8V
Akumulator wykonany w specyfikacji 4S ma większe napięcie o 20% od nominalnego napięcia pracy silników 12V
przy silnikach z maximizerami cyfrowymi występuje problem za wysokiego napięcia (silnik nie startuje) - nie dotyczy nowych modeli HasWing Osapian / Protruar
Następny problem to przeciążenie silników (uszkodzenie sterowania, uzwojenia, utrata pola magnetycznego) co wiąże się z utratą gwarancji na silnik.
Przy zakupie takiego akumulatora trzeba sprawdzić czy dany silnik będzie kompatybilny z owym akumulatorem,
co tracimy? co zyskujemy? z czym musimy się liczyć?
Bardzo ważne by akumulator posiadał ciągły prąd rozładowania wyższy o 20% od poboru prądu silnika!
uchroni to ogniwa przed ich przegrzaniem czy niekontrolowanym zapłonem akumulatora.
Akumulatory Li-Ion wymagają specjalnych ładowarek, nie wolno wykorzystywać ładowarek od GEL / AGM / ACID!
Akumulatory szczególnie polecane dla osób które mają problemy z dźwiganiem ciężarów!
Waga akumulatora Li-Ion 100Ah to około 10kg gdzie waga akumulatora GEL / AGM 100Ah to około 30kg
Kilka ważnych zasad dla akumulatorów GEL/ AGM / ACID:
1. Im większa pojemność, tym dłuższa żywotność z racji mniejszego rozładowania, nie kupuj akumulatora na styk! Akumulator najlepiej przewymiarować o 50% potrzebnej nam mocy.
2. Rozładowując poniżej 50% pojemności, skracasz żywotność cyklową trzykrotnie!
3. Nigdy nie rozładowujemy poniżej 10,5V pod obciążeniem (100% rozładowanie)
4. Deep Cycle - głębokie rozładowanie (100% rozładowany akumulator) - 10,5V pod obciążeniem, przy prądzie w jakim został podany parametr akumulatora. Dla (100Ah w C20 = 5A w 20st.)
5. Akumulator w prądzie C20, to oznacza że odda swoją pojemność w 20h
6. Do silnika od łodzi nie używaj akumulatorów samochodowych, są to akumulatory rozruchowe i nie nadają się do głębokiego rozładowania.
Jak akumulator oddaje swoją moc?
Z akumulatorem ACID / AGM / GEL to podobnie jak z samochodem, im szybciej jedziemy tym więcej palimy, a to przekłada się na mniejszą odległość, z tym że na wodzie są większe opory.
Dla przykładu:
Akumulator 100Ah w prądzie C20 w temp. 20st. przy poborze 5A odda nam 100Ah w ciągu 20h, na silniku elektrycznym z maximizerem to prędkość około 3km/h, więc przepłyniemy 60km, wynik imponujący.
Ten sam akumulator, przy poborze 20A odda nam już tylko 80Ah, więc przepłyniemy już tylko 4h z prędkością około 5km/h co da nam odległość 20km.
Natomiast przy poborze 50A akumulator odda nam już tylko 65Ah czas jaki będziemy płynąc to około 1h 15min z prędkością około 7km/h da nam odległość około 9km.
Dla czego takie różnice w odległościach? - na wodzie opory względem prędkości rosną do sześcianu.
Przy akumulatorach ołowiowych działa prawo Puekerta "wraz ze wzrostem szybkości rozładowania zmniejsza się dostępna pojemność akumulatora"
- podsumowując (im wyższy pobór prądu tym mniejszą pojemność uzyskamy z akumulatora)
Prawo to nie tyczy się akumulatorów litowych!
Akumulator GEL 100Ah C20 obciążony 100A odda tylko 53Ah
Akumulator LiFePO4 100Ah C1 obciążony 100Ah odda 100Ah
Ładowanie:
Akumulatory GEL, AGM, ACID ładujemy po każdym użyciu i przed użyciem jeśli ostatnie ładowanie miało miejsce dwa tygodnie wcześniej. Akumulatory ACID ładujemy niezwłocznie po użyciu. Akumulatory LiFePo4 ładujemy tuż przed użyciem, ta technologia nie lubi przechowywania w pełnym naładowaniu. LiFePo4 po rozładowaniu powinniśmy w ciągu 72h doładować do poziomu co najmniej 80% pojemności. Modele z komunikacją bezprzewodową ładujemy do 100% ich samorozładowanie jest na poziomie 3% miesięcznie.
Obecnie większość akumulatorów GEL, AGM można ładować 20% prądem pojemności są modele co dopuszczają większe prądy, (patrz w instrukcję akumulatora), przy akumulatorach ACID jest to około 10% chyba że instrukcja obsługi mówi inaczej. Do ładowania używaj nowoczesnych ładowarek z inteligentnym sterowaniem, tylko takie ładowarki posiadają miękki start, dbają o prawidłowy proces ładowania i nie przeładowują akumulatorów, a pozostawione bez pilnowania samoczynnie zakańczają proces ładowania.
Zaciski ładowarki podłączamy bezpośrednio do słupków akumulatora, nigdy za śruby czy motylki!!!
Poniżej są zamieszczone schematy połączeń akumulatorów, pokazane połączenia stosujemy do ładowania jak i do zasilania silników. W razie potrzeby lub niepewności proszę się kontaktować z serwisem lub sprzedawcą akumulatorów.
Przechowywanie:
Akumulatory GEL, AGM, ACID przechowujemy w stanie pełnego naładowania. LiFePo4 przechowujemy w 80% naładowane.
GEL doładowujemy co 2-miesiące
AGM doładowujemy co 1-miesiąc
ACID doładowujemy co 2-tygodnie
LiFePo4 doładowujemy co 6-miesięcy do stanu 80% / 100% pojemności / (wg instrukcji konkretnego akumulatora, )
Podane terminy są lekko na wyrost, ale w razie przegapienia terminu mamy jeszcze zapas.
Najlepszą temperaturą do przechowywania akumulatorów jest zakres od 5 st. do 15st., w tym zakresie akumulatory mają małe samorozładowanie. Dokładne dane są zawarte w instrukcji obsługi danego akumulatora. Akumulatory ACID ładuj w pomieszczeniu z dobrą wentylacją.
Podłączenie:
Akumulatory GEL, ACID, LiFePo4 posiadają słupki z gwintem M6 / M8, do akumulatorów dokładane są śrubki i podkładki ze stali nierdzewnej. Stal nierdzewna to pomysł dobry ale nie do końca. Stal nierdzewna jest materiałem oporowym, jeśli ktoś popełni błąd w podłączeniu to może nastąpić uszkodzenie akumulatora. Złe podłączenie to takie kiedy prąd przepływa przez podkładki ze stali nierdzewnej, podkładki stwarzają duży opór i zaczynają się mocno nagrzewać, temperatura jest tak wielka, że nagrzane słupki akumulatora zaczynają się wytapiać w obudowie prze co akumulator traci szczelność, nagrzany słupek może doprowadzić do zapłonu a nawet do wybuchu. Złe podłączenie objawia się stratą mocy na silniku, włączamy wysoki bieg a silnik po chwili zaczyna coraz gorzej płynąć (traci moc).
Prawidłowe podłączenie przewodu do akumulator to:
Na słupek akumulatora nakładamy oczko przewodu silnika, następnie podkładka płaska, na podkładkę płaską kładziemy podkładkę sprężynującą i całość dokręcamy śrubką ale nie za mocno, żeby nie zerwać gwintu, moc dokręcenia ma być tka by oczko przewodu trzymało się bez ruchu. Można zamienić na motylki ze śrubkami, rozwiązanie to niweluje potrzebę klucza do dokręcania i zabezpiecza przed za mocnym dokręceniem.
Kilka przykładów połączenia akumulatorów
Zabezpieczenie:
Pamiętaj o bezpieczniku, bezpiecznik może być zamontowany na przewodzie silnika lub wpięty w instalację między silnikiem a akumulatorem. W razie jakiegokolwiek zwarcia lub za dużego poboru prądu zadziała bezpiecznik i uchroni nasze zdrowie i sprzęt.
Użytkowanie:
Obecne technologie dopuszczają pracę akumulatorów w wysokich temperaturach, podawane zakresy temp. od -20st. do +50st. robią wrażenie, lecz nie oznacza to że żywotność w tym zakresie jest taka sama. Niestety! maksymalna temperatura bezpieczna dla maksymalnej żywotności akumulatora to 20st. Na łodzi akumulator dobrze jest schować w zacienione miejsce, najlepiej w schowek pod siedzeniem, temperatura wody schowek schładza i chroni przed przegrzaniem. Akumulatorów ACID nie używaj na pontonie, jest mało miejsca a dodatkowo akumulatory kwasowe mają spody o ostrych kantach, także wydostające się drobinki kwasu narażą cię na poparzenia i uszkodzenia odzieży.
Żywotność akumulatorów:
Żywotność dzielimy na lata i cykle rozładowania, akumulatory GEL i AGM mają żywotność między 8 a 15lat, dotyczy to pracy buforowej (instalacje UPS), ACID około 5 a 8 lat. te parametry maja znaczenie przy systemach UPS, przy silniku do łodzi, energii odnawialnej typu: panele fotovoltaniczne, turbiny wiatrowe liczą się cykle. Parametr żywotność cyklowa jest ważniejszy, on jest w stanie znaczne skrócić żywotność akumulatora. Dobrej klasy akumulatory GEL, AGM mają żywotność cyklową na poziomie 900cykli przy 50% rozładowaniu, te same akumulatory przy 70% rozładowaniu mają już tylko około 350cykli. Należy pamiętać że ostatni cykl pracy ma tylko 60% pojemności akumulatora. Są dostępne także modele wzmocnione i tych cykli mają znaczne więcej, jak i są akumulatory ze znacznie mniejszą żywotnością, warto więc przyjrzeć się ofertom i parametrom. Dla akumulatorów ACID standardowo ta żywotność jest na poziomie 500cykli, ale i występują wersje wzmocnione o dużej ilości cykli. Warto zapamiętać fakt że pojemność akumulatora przy pierwszym cyklu nigdy nie odpowiada temu ostatniemu cyklowi. Jeśli będziemy korzystać z akumulatora 2 x w tygodniu przez 6 miesięcy to zużyjemy około 60cykli rocznie, teoretycznie przy 80% rozładowaniu starczy nam na niecałe 6lat, ALE! po 4 latach pojemność będzie znacznie mniejsza i te 2 lata do końca jego działania będzie nam brakowało pojemności. Przy wyborze doliczmy 50% większą pojemność od planowanej, mniej będziemy rozładowywać bo do 50% więc wydłuży nam się żywotność cyklowa i w 6roku jeszcze będzie zapas pojemności.
Modele i serie jak i produkty różnych producentów różnią się od pokazanej tabeli.
Konserwacja:
Dbaj o czystość styków, słupków akumulatora, co pewien czas oczyść z brudu i zabezpiecz styki wazeliną / silikonem w sprayu.
Uwagi, Bezpieczeństwo:
Przed przystąpieniem do użytkowania, korzystania z akumulatora, zapoznaj się z instrukcją obsługi danego akumulatora.
Zachowaj szczególną ostrożność przy przenoszeniu, akumulatory są bardzo ciężkie, upadek z wysokości może zmiażdżyć stopę, w razie upuszczenia na twarde podłoże może dojść do rozbryzgu kwasu siarkowego, grozi poparzeniem, chroń szczególnie oczy. W przypadku kontaktu oczu z kwasem natychmiast przemyj je dużą ilością czystej wody i niezwłocznie z kontaktuj się z lekarzem.
Jaki akumulator LiFePO4 wybrać?
W ostatnim czasie pojawiło się dużo ofert akumulatorów litowych typu LiFePO4, duże zapotrzebowanie na lekkie i trwałe akumulatory spowodowało znaczne obniżenie cen produkcji tego typu akumulatorów a do niskiej ceny tych akumulatorów na naszym runku przyczyniła się ich niska waga która nie generuje wysokich kosztów transportu, dodatkowo akumulatory LiFePO4 są mniejsze gabarytowo od ich odpowiedników ACID / AGM / GEL.
Niestety te najtańsze oferty to akumulatory wykonane z ogniw i układów BMS kiepskiej jakości, akumulatory które mają się cechować długą żywotnością 12+ padają po krótkim czasie teoretycznie w gwarancji a jak się okazuje często są odrzucane ze względu na zaciągniętą wilgoć, niewłaściwe użytkowanie (za duża pobierana moc, za duża moc ładowania, przegrzanie itp.) pierwsze objawy to odcinanie napięcia przy większej mocy silnika mimo tego że silnik pobiera tylko połowę mocy układu BMS akumulatora.
Największym problemem jet to że klienci kupujący akumulatory z poza Polski nie mają jak jego reklamować bo koszty wysyłki materiału niebezpiecznego dla przesyłek ADR są bardzo wysokie!
Nie wiesz co kupić? Czym się kierować w tym gąszczu propozycji, każdy chwali co sprzedaje a przy tym mówi jego są najlepsze :) na tym polega handel więc podajemy kilka zasad którymi się kierować przy zakupie:
-
Wybierz sprawdzonego sprzedawcę który jest na rynki już kilka lat, sprzedawca który handluje od wielu lat nie wprowadzi do sprzedaży towaru który jest wadliwy bo koszty obsługi bubli są wysokie! A po drugie w dobie internetu i opinii szybko straci swoją Markę i wiarygodność.
-
Gwarancja!
Jeśli jest realizowana na terenie Polski a sprzedawca jest na ryku wiele lat to nie powinieneś mieć żadnych problemów z jej realizacją.
Często się spotykamy z problemem zakupu akumulatora taniego z Niemiec – argumenty: tani, z Niemiec, darmowa wysyłka, ale przy uszkodzeniu jest problem, ponieważ jest to produkt niebezpieczny a wysyłka paletowa w systemie bezpieczeństwa ADR to są już bardzo duże koszty i wielu rezygnuje z gwarancji spisując akumulator na straty,
część klientów przysyła akumulatory do nas na naprawy ale te z odpadowych ogniw nie da się zrobić,
ogniwa są nie parowane w różnych parametrach i balansery w układach BMS grzeją się na całego tworząc zagrożenie a dodatkowo przegrzewając się i ulegają uszkodzeniu, montaż nowego skończy się nową awarią.
-
Cena!
W wielu przypadkach jest wyznacznikiem jakości, ktoś powie że jeden chce zarobić więcej a drugi mniej i ma rację ale szukaj sprawdzonego produktu który ma gwarancję na terenie naszego kraju i ma dobre opinie, tego produktu szukaj w dobrej cenie!!! a skąd się biorą takie tanie? To jest tak że z tzw odpadów – przy produkcji tych akumulatorów powstają ogniwa ponad przeciętne, dobre, poniżej normy, ogniwa ponad przeciętnie i poniżej normy są ogniwami odpadowymi!!! z nich powstają produkty drugiej/trzeciej kategorii typu B/C te w normie to produkty z serii A
są jeszcze produkty z serii A+ ale to już osobna produkcja o bardzo wysokim poziomie jakości i trwałości dla przykładu są to produkty VictronEnergy, ePropulsion, Kon-TEC seria Blue.
-
Opisy produktu – tu musisz wprowadzić do weryfikacji logikę!!!
Jak akumulator który kosztuje 50% taniej od dobrego który ma 2500Cyki 100% DoD, ma 15000cykli ???
skąd takie parametry? - po prostu to kłamstwo!!!
Dodatkowo dla pewności trzeba sprawdzić ilość cykli z procentem DoD i dostępnej pojemności nominalnej po przelocie tych cykli!!!
Jeśli producent/handlowiec jest od wielu lat na rynku i podaje takie parametry to nie ukrywa danych produktu i można je przyjąć na pewnik.
Serie słabe 1000cykli przy 100% DoD i 60% pojemności nominalnej po przebiegu tych 1000cykli
Serie podstawowe od 1500cykli przy 100DoD i 70% pojemności nominalnej po przebiegu cykli
Serie dobre od 2500cykli przy 100% DoD i 70% pojemności nominalnej po przebiegu cykli
Serie profesjonalne od 3000cykli przy 100% DoD i 80% pojemności nominalnej po przebiegu cykli!!!
-
BMS - tu jest największy problem!
Jest to element najczęściej awaryjny w akumulatorach litowych, te tanie akumulatory ze słabymi układami BMS
które poznamy po specyfikacji.
przykład:
Akumulator 100Ah ma maksymalny prąd poboru 100A a ładowanie 20A to są najtańsze BMS-y które padają nagminnie!
Dobre powinny mieć maksymalny prąd poboru 100A a ładowanie max powinno wynosić między 70A a 100A i tu mamy pewność że ładując akumulator 20A / 30A nie zniszczy układu BMS
Przy naprawach akumulatorów LiitoKala 200Ah spotykamy się oszustwem typu:
na akumulatorze widnieje pobór prąd max 200A a na układnie BMS max 100A
oprócz tego ładowanie tylko max 20A co dla pojemności 200Ah w dobrych markach jest dopuszczone ładowanie prądem 200A czyli 10x więcej.
Dobry układ BMS nie może być tani! jego elementy składowe są w wysokiej jakości i niskiej oporności wewnętrznej a te nie są tanie!
Ale najlepszy układ BMS nie da rady jak akumulator będzie się składać z ogniw nieparowanych i odpadowych wychodzących poza granicę normy!!! żeby układy BMS prawidłowo działały to różnica między ogniwami może być na poziomie 0,01V i tylko takie różnice są dopuszczalne w produkcji akumulatorów litowych LiFePO4
Po więcej danych, porad proszę dzwonić 699-126-373
Przejdź do strony głównej
