해양 배터리 기본 사항: 기본 사항: 알아야 할 사항 수 마일 떨어진 해상에서 자율 장비를 통해 중요한 데이터를 수집하는 측량 선박을 상상해 보세요. 그런데 전원이 끊깁니다. 임무는 실패하고 선박은 표류하게 되며, 하루의 값비싼 운영 비용이 낭비됩니다. 이는 사소한 문제가 아니라 예산과 안전에 심각한 타격을 입히는 중대한 문제입니다. 그 단일 장애 지점? 종종 배터리로 거슬러 올라갑니다.
산업용 장비에서 전원을 부차적인 것으로 취급하는 경우가 너무 많습니다. 사실 배터리는 작업의 핵심입니다. 작업선의 시동기부터 화물선의 내비게이션 시스템까지 모든 것에 전원을 공급합니다.
이 가이드에서는 핵심 사항을 자세히 설명합니다. 전원 시스템을 직접 설계한 경험을 바탕으로 거친 해양 환경을 벤치마크로 삼아 견고한 배터리의 핵심 원리를 설명합니다. 안정성을 유지하고 투자를 최대한 활용하기 위해 올바른 전원을 선택하는 방법을 배울 수 있습니다.
12V 100AH 라이프포4 배터리
12V 100AH 나트륨 이온 배터리
선박용 배터리와 차량용 배터리: 중요한 차이점
비용이 많이 드는 실수를 너무 자주 저지르기 때문에 한 가지만 바로 짚고 넘어가겠습니다. 까다로운 애플리케이션에는 표준 자동차 배터리를 사용할 수 없습니다. 그 이유는 바로 엔지니어링 때문입니다.
선박용 배터리 제조업체 해양 환경의 지속적인 진동과 두근거림을 위해 특별히 제작되었습니다. 자동차 배터리는 엔진을 시동하기 위해 짧은 시간에 큰 에너지를 공급하기만 하면 됩니다(시동, 조명, 점화의 "SLI"가 바로 그것입니다). 반면에 선박용 배터리는 일반적으로 몇 시간 동안 안정적으로 전력을 공급할 수 있도록 설계됩니다. 이것이 바로 딥 사이클 기술의 핵심이며, 지게차를 교대 근무 시간 내내 가동하기 위해 자동차 배터리를 사용하지 않는 것과 같은 이유입니다.
주요 차이점을 간단히 살펴보겠습니다:
| 기능 | 자동차 배터리 | 해양 배터리 |
|---|
| 건설 | 표준 | 견고한 내진동성 |
| 주요 용도 | 하이 버스트 시동(SLI) | 시작, 딥 사이클 또는 둘 다 |
| 플레이트 디자인 | 더 얇은 플레이트 | 더 두껍고 밀도가 높은 플레이트(딥 사이클) |
| 사용 사례 | 포장 도로 | 지속적인 두근거림, 높은 진동 |
3가지 주요 해양 배터리 유형에 대한 이해
기능이 형태를 결정합니다. 산업용 배터리 세계에서는 특정 작업을 위해 전원이 만들어집니다. 크게 세 가지 그룹으로 나눌 수 있습니다.
1. 마린 시동 배터리: 스프린터
시동 배터리는 엔진 시동을 걸기 위해 빠르고 큰 전력을 공급하는 역할을 합니다. 시동 배터리의 유일한 역할은 무거운 선내 또는 선외 모터를 작동시키는 것입니다. 여기서 살펴봐야 할 주요 사양은 다음과 같습니다. 마린 크랭킹 앰프(MCA)-32°F(0°C)에서의 시동 전력입니다. 산업 기계의 경우 대형 디젤 발전기에 시동을 걸 때 이 정도의 전력을 사용합니다.
2. 딥 사이클 배터리: 마라톤 러너
대부분의 상업용 애플리케이션에 가장 적합한 배터리입니다. 딥 사이클 배터리는 장거리용으로 제작되어 시간이 지나도 지속적이고 안정적인 전력을 제공합니다. 내부에는 두껍고 밀도가 높은 플레이트를 사용하여 방전 및 충전을 반복해도 고장 없이 견딜 수 있습니다.
전자 제품, 내비게이션 장비, 상업용 지게차의 전체 전기 시스템, 원격 통신 타워의 백업 전원 등 '집' 부하에 전력을 공급하는 배터리입니다. 성능은 다음 단위로 측정됩니다. 암페어 시간(아) 총 용량과 중요한 것은 주기 수명를 표시하여 방전/충전 주기 중 몇 번을 견딜 수 있는지 알려줍니다.
3. 다용도 배터리: 만능 배터리
이름에서 알 수 있듯이 이 차는 하이브리드입니다. 엔진 시동을 위한 강력한 파워를 제공하는 동시에 적당한 수준의 딥 사이클링을 처리하는 두 가지 작업을 모두 수행합니다. 배터리 뱅크가 하나뿐인 소형 보트나 장비에 적합한 솔루션이 될 수 있습니다. 다만 한 가지 기억해야 할 점은 만능이지만 만능이 아니라는 점입니다.
화학 대결: 어떤 기술이 나에게 적합할까요?
구매 담당자와 엔지니어가 집중해야 할 부분은 바로 이 부분입니다. 배터리 내부의 화학 성분에 따라 성능, 수명, 무게, 그리고 가장 중요한 총소유비용(TCO)이 결정됩니다.
전통적인 납산 및 VRLA: 일등공신
- 침수된 납산(FLA): 이것은 구식 기술입니다. 초기 비용은 저렴하지만 정기적인 유지 관리(증류수 보충)가 필요하며 통풍이 잘되는 공간에 설치해야 합니다.
- 흡수성 유리 매트(AGM) 및 젤: 이 두 가지 유형은 모두 밀폐형 밸브 조절 납축(VRLA) 배터리입니다. 밀폐형이라는 것은 유출 방지와 유지보수가 필요 없다는 것을 의미하며, 이는 큰 장점입니다. AGM은 고전류가 필요한 경우에 적합하며, 젤 배터리는 딥 사이클 수명이 약간 더 긴 경우가 많습니다.
리튬(LiFePO4): 현대의 발전소
솔직히 말해서, 리튬인산철(LiFePO4)은 게임의 판도를 완전히 바꿔놓았습니다. 물론 초기 투자 비용은 더 높습니다. 하지만 총소유비용(TCO)이 가장 중요한 부분이며, 장기적으로 보면 훨씬 더 낮은 경우가 많습니다.
왜일까요? LiFePO4 배터리 팩은 같은 크기의 납축 배터리보다 사용 가능한 전력이 2~3배 더 많고 무게는 절반 정도이며 사이클 수명은 5~10배 더 길어집니다. 수백 회에 불과했던 배터리 수명이 수천 회에 달한다는 얘기입니다. 좋은 리튬이온 배터리를 사용하려면 배터리 관리 시스템(BMS) 는 열악한 상업 환경에서도 10년을 쉽게 버틸 수 있습니다.
기획자를 위한 참고 사항: 나트륨 이온의 부상
장기적인 계획을 세우는 엔지니어라면 주목할 만한 또 다른 화학 물질이 있습니다. 나트륨 이온 배터리 팩. 현재 리튬이온이 표준이지만, 나트륨 이온은 진정한 장점이 있습니다. 나트륨은 리튬보다 훨씬 더 풍부하기 때문에 비용이 저렴합니다. 또한 극한의 온도 성능를 사용하면 히터 없이도 추위 속에서 훨씬 더 잘 작동합니다. 특히 혹독한 기후에서 고정식으로 보관할 때 유용하게 사용할 수 있습니다.
결론
결국, 올바른 배터리를 선택하는 것은 가장 저렴한 옵션을 찾는 것이 아닙니다. 당면한 작업에 적합한 엔지니어링을 찾는 것이 중요합니다. 작업선박에 장비를 장착하든 백업 전원 시스템을 설계하든 프로세스는 동일합니다. 작업 시작 또는 딥 사이클을 파악한 다음 장기적으로 최고의 가치와 필요한 신뢰성을 제공하는 화학 물질을 선택하세요.
전력 솔루션의 범위를 정하고 총소유비용에 대한 수치를 확인하려는 경우, 문의하기엔지니어링 팀이 도와드리겠습니다. 고객을 실망시키지 않는 시스템을 설계해 드리겠습니다.
자주 묻는 질문
산업용 딥 사이클 배터리의 수명은 얼마나 되나요?
이는 화학 물질과 사용 방법에 따라 달라집니다. 표준 침수 납축 배터리는 300~500회, 즉 2~4년 동안 사용할 수 있습니다. AGM은 500-1000회, 즉 4-7년 동안 사용할 수 있습니다. 반면에 고품질 LiFePO4 배터리는 3,000~5,000회 이상 사용할 수 있는 차원이 다른 배터리입니다. 상업용으로 10년 이상 쉽게 사용할 수 있습니다.
리튬 배터리 업그레이드가 상업용 차량의 TCO를 감당할 만한 가치가 있을까요?
대부분의 상업용 차량의 경우 대답은 '그렇다'입니다. 초기 비용은 더 높지만 시간이 지남에 따라 비용을 절감할 수 있습니다. 리튬은 수명이 길어 교체 횟수가 적고 효율이 높아 충전에 드는 에너지 낭비가 적으며 무게가 가벼워 선박이나 차량의 성능도 향상시킬 수 있습니다.
장비가 극한의 추위나 더위 속에서 작동하는 경우 어떻게 하나요?
온도는 큰 요인입니다. 납축 배터리는 추울 때 용량이 크게 줄어듭니다. 리튬이온 배터리는 더 나은 성능을 제공하지만 저온 차단 기능이 있는 스마트 BMS나 히터 없이는 영하에서 충전할 수 없습니다. 혹독하게 추운 환경에서는 영하의 추위에서도 훨씬 더 잘 유지되는 나트륨 이온과 같은 신기술이 매우 유망합니다.