Úvod
Viděl jsem desítky výletníků, kteří uvízli se zaseknutou kotvou - ne proto, že by selhal naviják, ale proto, že baterie, která ho napájela, vypověděla službu uprostřed zdvihu. Slyšíte odporné kvílení, jak klesá napětí, řetěz skřípe a najednou se naviják prostě... zastaví. Na moři je ten okamžik jako zrada.
Tento článek není o tom, jak vybrat naviják. Je o tom, jak ho napájet. Probereme párování baterií, zapojení, které tiše sabotuje výkon, a proč vás nemusí zachránit ani zbrusu nová LiFePO4 banka. Hlavní otázka: Je váš naviják nedostatečně napájen - a může za to v tichosti váš bateriový systém?
12V 200ah lithiová baterie
Pochopení vašeho lodního navijáku - co skutečně vyžaduje
Co je lodní naviják a jak funguje?
Naviják je v podstatě sval, který řídí kotvu - spouští ji, drží ji v klidu a vytahuje ji zpět. Existují horizontální a vertikální varianty, elektrické nebo ruční typy. Horizontální navijáky se snadněji instalují na rovné paluby, zatímco vertikální jednotky nabízejí lepší vyrovnání řetězu do skříňky.
Důležité je však zatížení. Kotvíte ve 20 stopách vody za klidného dne? Snadné. Táhnout 60 liber řetězu a 40kilovou kotvu ve větru o rychlosti 30 uzlů? To je brutální spotřeba energie. Většina elektrických navijáků pracuje s výkonem mezi 500 W a 1500 W, což znamená 40-120 A při větru. 12 V lithiová baterie systém.
| Velikost lodi | Výkon navijáku | Typický odběr proudu |
|---|
| <25 stop | 500-700W | 40-60A |
| 30-40 stop | 800-1200W | 65-100A |
| >45 stop | 1500W+ | 100-150A+ |
Co se stane, když je naviják nedostatečně napájen?
Tady je to, co jsem viděl na vlastní oči:
- Naviják běží pomalu a namáhá každou stopu řetězu.
- Relé se přehřívají a nepravidelně cvakají.
- Napětí na svorkách navijáku klesne pod 10,5 V, což způsobí vypnutí vnitřních ochranných obvodů.
Kamarád jednou ztratil kontrolu nad lodí v přeplněném kotvišti, když jeho naviják zamrzl uprostřed zdvihu. Opotřebovaný akumulátor AGM klesl pod mezní hodnotu a elektromagnet se pod tlakem usmažil. Unášelo je to, málem se srazili a 6 hodin se vraceli na záložní zdroj.
Kolik energie spotřebuje typický naviják?
Rázový nebo rozběhový proud je počáteční nárůst proudu při rozběhu motoru. Obvykle se pohybuje od 1,5násobku do 3násobku jmenovitého proudu v závislosti na zatížení a mechanickém odporu. Pomocí klešťového měřiče jsem při rozběhu naměřil přibližně 2,5násobek jmenovitého proudu. To znamená, že váš 800W naviják může krátkodobě odebírat 150-180 A.
Průběžný tah při stabilním vytahování je menší, ale pokud kotvíte v chaluhách, bahně nebo máte znečištěný řetěz? Očekávejte, že se opět zvýší.
Citujte: Maxwell RC10 uvádí 110 A; Quick's Prince DP2 se pohybuje kolem 90 A pro 1000W naviják.
Baterie a naviják: Správné spárování
Jakou velikost baterie potřebujete pro naviják?
Tady je přímá pravda: většina jachtařů hádat. Na rychlosti vybíjení však záleží více než na hrubých ampérhodinách.
Vaše baterie musí dodávat vysoký proud okamžitě. Startovací baterie v tomto směru vynikají, ale nejsou určeny pro hluboké cykly. Naproti tomu baterie pro hluboký cyklus mohou při krátkých výpadcích poklesnout.
Lithium mění pravidla hry. Poskytuje vysoké ampéry s minimálním poklesem napětí - ale pouze pokud to vaše BMS umožňuje.
Příklad velikosti:
- 1000W naviják při 12V = ~83A zátěž
- Předpokládejme 3-4 minuty zdvihu = ~5,5 Ah na kapku/zvednutí
- Vynásobte 3 kotevními cykly za den = ~ 16,5 Ah/denní odběr
A 12V 100Ah lithiová baterie by to mohl zvládnout.pokud jeho specifikace uvádějí hodnotu přepěťového proudu 150 A nebo vyšší po dobu 10 sekund. Mějte na paměti, že kapacita baterie (Ah) přímo neoznačuje schopnost vybíjení; vždy si ověřte specifikace maximálního trvalého a nárazového vybíjení, než se na ně spolehnete. Mnozí to nedokážou.
Lze použít lithiovou baterii (LiFePO4) pro naviják?
Ano - a já ano. Ale tady se průmysl mýlí.
Mnoho lithiových baterií má vnitřní ochranné limity BMS. Pokud váš naviják vykazuje špičku 180 A, ale maximální trvalý proud baterie je 180 A. 12V 100A lithiová baterie a mezní hodnota přepětí je 120 A, BMS přeruší v polovině výtahu.
To je katastrofální. Potřebujete baterii určenou pro nárazové zatížení, nejen pro trvalý odběr. Podívejte se do technických listů. Pokud v nich nejsou uvedeny přepěťové ampéry, odejděte.
Upřímně řečeno, mám podezření, že někteří prodejci "námořního lithia" jen lepí nálepky na články, které nikdy nebyly určeny pro kotevní provoz.
Jak dlouho vydrží baterie při provozu navijáku?
Čas u stolu:
| Velikost baterie | Spuštění/zvednutí kotvy (zatížení 600 W) | Cykly/den | Temp | Používání baterie |
|---|
| 12V 100Ah baterie AGM | ~10 Ah na cyklus | 3 | 0°C | SoC 30% |
| 12V 200Ah baterie LiFePO4 | ~6Ah na cyklus (méně sag) | 3 | 25°C | ~9% SoC |
Poznámka: Tyto údaje jsou odhadované a mohou se lišit v závislosti na hmotnosti kotvy, délce kabelu, stáří baterie, teplotě a provozních podmínkách.
Nižší teploty, delší kabely a starší baterie zvyšují spotřebu.
Nejčastější mylné představy o napájecích systémech navijáku
- "Větší baterie = lepší"? Ne, pokud ignorujete nárazovou kapacitu. 300Ah baterie s 80A přepěťovým limitem je stále neúspěšná.
- "Solární energie ji pokrývá"? Ne v reálném čase. Solární energie funguje nejlépe doplnit energie v průběhu času - větrné hodiny vyžadují okamžitě vysoký nárazový výkon.
- "Olověná kyselina je bezpečnější"? Možná. Ale chytré lithiové systémy s pojistkami a konzervativním návrhem přepětí? Stejně bezpečné - a rychlejší dobíjení.
Optimalizace celého napájecího systému pro váš naviják
Zapojení navijáku: Úbytek napětí je tichý zabiják
S poddimenzovaným kabelem ztrácíte ~0,25 V na 10 stop. Při 100 A je to obrovská ztráta.
- 2 AWG pro <10 stop
- 1/0 AWG pro 15-20 stop
Používejte pocínovaný kabel pro námořní dopravu. Pojistka u baterie a v blízkosti navijáku. Jednou jsem viděl, jak se loď vznítila od zkorodovaného spoje, který fungoval jako odpor.
Umístění navijáku vs. baterie - proč na tom záleží
Pokud je vaše baterie na zádi a naviják je vpředu? To je více než 30 stop kabelu tam a zpět. Ztráta napětí je brutální.
Nyní nainstaluji vyhrazené přední baterie v nastaveních s vysokou poptávkou. Izolováno pomocí nabíječky DC-DC. Zkracuje délku kabelu, zlepšuje zvládání přepětí a snižuje riziko požáru.
Sama solární energie váš naviják nezachrání. Ale ve spojení s alternátorem? To je kouzelné.
- Zamračený den, pozdní spuštění kotvy? Alternátor doplňuje energii v domě + v navijáku.
- Ranní slunce zvládá dobíjení do poledne.
Moje osobní nastavení - a co bych už nikdy neudělal
Před lety jsem zapojil naviják s kabelem 4 AWG, 30 stop běh, napájený z mé zádi AGM banky. Fungovalo to - měsíc. Pak přišla zima. Pokles napětí. Zpožděné zvedáky. Na Bahamách jsem roztavil cívku.
Nyní? 12V 200Ah baterie LiFePO4 forward bank. DC-DC z domu. Předimenzovaná pojistka, kabel 1/0, inteligentní relé. Na systém jsem nesáhl 3 roky.
Zajištění budoucnosti: Vývoj techniky pro napájení navijáku
Inteligentní navijáky a vzdálené monitorování zátěže
Některé moderní navijáky jsou nyní vybaveny monitorováním přes Bluetooth. Získáte:
- Odběr proudu pod napětím
- Upozornění na stánky
- Upozornění na prediktivní údržbu
Je to jako Fitbit pro váš naviják. Proč jsme to neměli v roce 2005?
Izolace dvou baterií pro zatížení navijáku
Zejména na charterových lodích nebo katamaránech:
- Domácí banka zpracovává ledničky, navigační zařízení
- Vyhrazená a izolovaná banka navijáku
Menší riziko výpadku celé banky. Čistší diagnostika. Snadnější řešení problémů.
Přehlíží průmysl při konstrukci baterií odolnost proti přepětí?
Věřím, že ano. Většina certifikací (např. UL 1973) se zaměřuje na nepřetržité vypouštění.
Ale námořní navijáky jsou především o krátké dávky.
Proč prodejci baterií nezveřejňují grafy špičkového vybití? Nebo neověřují své baterie na základě provozních cyklů kotevního navijáku?
Můj instinkt mi říká, že se to bude vyvíjet jinak: za pět let budou normou litia s přepočtem. Teď se tváříme, že na tom nezáleží.
Závěr
Váš naviják je tak dobrý, jak dobrý je jeho výkon. A výkon není o ampérhodinách - je to o proudu, kabelu, umístění a plánování.
Pokud se rozmýšlíte nad nastavením navijáku, je už pozdě.
Navrhněte ji jednou. Předimenzujte ji. Klidně spěte, když fouká vítr o rychlosti 30 uzlů a vy taháte kotvu za tmy.
Nezapomeňte, že výběr baterie pro provoz navijáku by měl vždy vycházet z ověřených specifikací vybíjení, včetně tolerance nárazového proudu - nikoli pouze z nominální kapacity nebo chemického složení.
ČASTO KLADENÉ DOTAZY
Mohu pro naviják použít domácí baterii?
Ano, ale pozor na pokles napětí a výpadky systému. Upřednostňuje se vyhrazená přední baterie.
Jak poznám, že je můj naviják poddimenzovaný?
Pokud při zvedání váhá, rychle se zahřívá nebo neustále vypíná jističe - je nedostatečně výkonný.
Potřebuji pro naviják samostatný jistič?
Ano. Řadová pojistka v blízkosti baterie a v blízkosti navijáku. Odpovídají rozměru drátu a špičkovému proudu.
Mohu u svého navijáku nahradit olověnou kyselinu lithiovou?
Určitě - ale pouze v případě, že systém BMS podporuje vybíjení vysokým přepětím.
Kolik baterie kotevní zvedák skutečně spotřebuje?
Záleží na výkonu, hmotnosti a době zdvihu, ale u středně velkých lodí plánujte 5-10 Ah na cyklus.