Введение
Я видел десятки круизеров, попавших на мель с заклинившим якорем - не потому, что лебедка вышла из строя, а потому, что аккумулятор, питающий ее, сел во время подъема. Вы слышите тошнотворный вой, когда напряжение падает, цепь скрежещет, и вдруг брашпиль просто... останавливается. В море этот момент ощущается как предательство.
Эта статья не о том, как выбрать брашпиль. Она о том, как его запитать. Мы поговорим о сопряжении аккумуляторов, о проводке, которая тихо саботирует работу, и о том, почему даже совершенно новый LiFePO4 может вас не спасти. Главный вопрос: Ваш брашпиль недостаточно мощный, и не виновата ли в этом ваша аккумуляторная система?
Литиевая батарея 12v 200ah
Понимание лодочного брашпиля - что от него требуется
Что такое лодочный брашпиль и как он работает?
Лебедка - это, по сути, мускул, который управляет вашим якорем: опускает его, удерживает на месте и поднимает обратно. Вы найдете горизонтальные и вертикальные варианты, электрические или ручные. Горизонтальные брашпили легче устанавливать на плоских палубах, а вертикальные обеспечивают лучшее выравнивание цепи в рундуке.
Но главное - это нагрузка. Бросить якорь в 20 футах воды в спокойный день? Легко. Тянуть 60 фунтов цепи плюс 40-фунтовый якорь при 30-узловом ветре? Это очень большая нагрузка. Большинство электрических брашпилей работают в диапазоне от 500 до 1500 Вт, что означает 40-120 А на 12-вольтовая литиевая батарея система.
| Размер лодки | Мощность лебедки | Типичное потребление тока |
|---|
| <25 футов | 500-700W | 40-60A |
| 30-40 футов | 800-1200W | 65-100A |
| >45 футов | 1500W+ | 100-150A+ |
Что происходит, когда лебедка не получает достаточного питания?
Вот что мне довелось увидеть своими глазами:
- Лебедка работает вяло, напрягаясь для каждого фута цепи.
- Реле перегреваются и нестабильно щелкают.
- Напряжение на клеммах брашпиля падает ниже 10,5 В, что приводит к срабатыванию внутренних цепей защиты.
Однажды друг потерял управление на переполненной якорной стоянке, когда его брашпиль замер на середине швартовки. Изношенная батарея AGM опустилась ниже порога, и соленоид сгорел под нагрузкой. Они легли в дрейф, чуть не столкнулись и провели 6 часов, возвращаясь на резервном питании.
Сколько энергии потребляет типичный брашпиль?
Всплеск или пусковой ток - это начальный бросок ампер при запуске двигателя. Обычно он составляет от 1,5x до 3x номинального тока, в зависимости от нагрузки и механического сопротивления. Я измерил примерно 2,5-кратное превышение номинального тока при запуске с помощью линейного клещевого измерителя. Это означает, что ваш 800-ваттный брашпиль может кратковременно потянуть 150-180 А.
Постоянная тяга при стабильном извлечении меньше, но если вы бросили якорь в ламинарии, иле или на цепи образовался налет? Ожидайте, что она снова возрастет.
Цитировать: Руководство Lewmar Pro-Series предлагает 100 А для 1000-ваттных устройств; Maxwell RC10 показывает 110 А; Quick's Prince DP2 показывает около 90 А для 1000-ваттного брашпиля.
Аккумулятор и лебедка: Правильное сопряжение
Какой размер аккумулятора нужен для брашпиля?
Вот чистая правда: большинство лодочников угадывают. Но скорость разряда имеет большее значение, чем количество ампер-часов.
Ваша батарея должна обеспечивать высокий ток мгновенно. Стартерные батареи отлично справляются с этой задачей, но они не предназначены для глубоких циклов. Батареи глубокого цикла, с другой стороны, могут проседать при коротких циклах.
Литий меняет игру. Он обеспечивает высокие амперы при минимальном падении напряжения - но только если это позволяет ваша BMS.
Примерный размер:
- 1000 Вт брашпиль при 12 В = ~83 А нагрузки
- Предположим, что время подъема составляет 3-4 минуты = ~5,5 Ач на падение/подъем
- Умножьте на 3 цикла якоря в день = ~16,5 Ач/день потребления
A Литиевая батарея 12v 100Ah может справиться с этим...если В его спецификациях указан номинальный импульсный ток 150 А или выше в течение 10 секунд. Имейте в виду, что емкость батареи (Ач) не указывает напрямую на возможность разряда; всегда проверяйте максимальный непрерывный и импульсный разряд, прежде чем полагаться на него. Многие не могут этого сделать.
Можно ли использовать литиевую батарею (LiFePO4) для брашпиля?
Да, и я это делаю. Но вот где индустрия ошибается.
Многие литиевые батареи имеют внутренние пределы защиты BMS. Если ваш брашпиль выпрыгивает до 180 А, а максимальное непрерывное напряжение батареи составляет Литиевая батарея 12v 100A и предел перенапряжения составляет 120 А, BMS обрывает на середине талии.
Это катастрофа. Вам нужна батарея, рассчитанная на импульсную нагрузку, а не только на постоянное потребление. Проверьте спецификации. Если в них не указаны импульсные амперы, уходите.
Честно говоря, я подозреваю, что некоторые продавцы "морского лития" просто наклеивают наклейки на элементы, никогда не предназначенные для работы на якоре.
Как долго прослужит аккумулятор при эксплуатации брашпиля?
Время за столом:
| Размер батареи | Спуск/подъем якоря (нагрузка 600 Вт) | Циклы/день | Температура | Использование батареи |
|---|
| Аккумулятор AGM 12 В 100 Ач | ~10 Ач за цикл | 3 | 0°C | 30% SoC |
| Аккумулятор LiFePO4 12 В 200 Ач | ~6 Ач за цикл (за вычетом просадки) | 3 | 25°C | ~9% SoC |
Примечание: Эти цифры являются приблизительными и могут меняться в зависимости от веса якоря, длины кабеля, возраста батареи, температуры и условий эксплуатации.
Пониженная температура, длинные кабели и старые батареи - все это увеличивает потребление.
Распространенные заблуждения о системах питания брашпиля
- "Большая батарея = лучше"? Нет, если вы не обращаете внимания на емкость перенапряжения. Батарея емкостью 300 Ач с предельным импульсом 80 А все еще не работает.
- "Солнце покрывает его"? Не в режиме реального времени. Солнечная энергия лучше всего работает пополнить энергии с течением времени - ветряные часы мгновенно требуют большой мощности.
- "Свинцовая кислота безопаснее"? Может быть. Но умные литиевые системы с предохранителями и консервативной конструкцией перенапряжения? Так же безопасно и быстрее перезаряжать.
Оптимизация всей системы питания для вашего брашпиля
Проводка лебедки: Падение напряжения - тихий убийца
При использовании кабеля меньшего размера вы теряете ~0,25 В на 10 футов. При токе 100 А это очень много.
- 2 AWG для расстояния <10 футов
- 1/0 AWG для 15-20 футов
Используйте луженый морской кабель. Предохранитель на батарее и рядом с брашпилем. Однажды я видел, как лодка загорелась из-за проржавевшего соединения, действующего как резистор.
Расположение лебедки в сравнении с банком аккумуляторов - почему это важно
Если аккумулятор находится в кормовой части, а брашпиль - в носовой? Это 30 с лишним футов кабеля в обе стороны. Потеря напряжения становится жестокой.
Теперь я устанавливаю специальные передовые батареи в установках с высоким спросом. Изолированные с помощью зарядного устройства DC-DC. Сокращает длину кабеля, улучшает обработку перенапряжений и снижает риск возгорания.
Солнечная батарея не спасет ваш брашпиль в одиночку. Но в паре с генератором переменного тока? Это волшебство.
- Облачный день, поздний сброс якоря? Альтернатор пополняет запасы дома и на брашпиле.
- Утреннее солнце справляется с подзарядкой к полудню.
Моя личная установка - и то, что я никогда не сделаю снова
Много лет назад я подключил брашпиль кабелем 4 AWG длиной 30 футов, питающимся от кормового AGM-банка. Это работало в течение месяца. Потом наступила зима. Просадка напряжения. Задержка подъема. На Багамах я расплавил соленоид.
Сейчас? Аккумулятор 12v 200Ah LiFePO4 передний банк. DC-DC от дома. Предохранитель увеличенного размера, кабель 1/0, умное реле. Я не трогал систему в течение 3 лет.
Защита от будущего: Эволюция технологий питания брашпиля
Умные брашпили и удаленный мониторинг нагрузки
Некоторые современные брашпили оснащены системой мониторинга Bluetooth. Вы получаете:
- Потребление тока в реальном времени
- Предупреждения о задержке
- Предупреждения о необходимости профилактического обслуживания
Это как Fitbit для вашего брашпиля. Почему у нас не было этого в 2005 году?
Изоляция двух аккумуляторных батарей для нагрузок лебедки
Особенно на чартерах или катамаранах:
- Домашний банк обслуживает холодильники, навигаторы
- Выделенный и изолированный банк лебедки
Меньше риска полного отключения питания. Более чистая диагностика. Более простой поиск и устранение неисправностей.
Не упускает ли промышленность из виду допустимые скачки напряжения при разработке аккумуляторов?
Думаю, да. Большинство сертификатов (например, UL 1973) сосредоточены на непрерывная разгрузка.
Но морские брашпили - это все короткие всплески.
Почему производители аккумуляторов не публикуют графики пикового разряда? Или не проверяют свои батареи на соответствие рабочим циклам якорной лебедки?
Интуиция подсказывает мне, что все будет иначе: через 5 лет суррогатные литавры станут нормой. Сейчас же мы притворяемся, что это не имеет значения.
Заключение
Ваш брашпиль хорош только тем, насколько он мощный. А мощность - это не ампер-часы, а ток, кабель, расположение и планирование.
Если вы сомневаетесь в установке брашпиля, вы уже опоздали.
Разработайте его один раз. Переборщите со спецификацией. Спите спокойно, когда ветер дует 30 узлов, а вы тащите якорь в темноте.
Помните: выбор аккумулятора для брашпиля всегда должен основываться на проверенных характеристиках разряда, включая допустимый импульсный ток, а не только на номинальной емкости или химическом составе.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Можно ли использовать домашний аккумулятор для брашпиля?
Да, но опасайтесь падения напряжения и перебоев в системе. Предпочтительнее использовать специальную передовую батарею.
Как узнать, не завышен ли размер лебедки?
Если он колеблется при подъеме, быстро нагревается или постоянно отключает выключатели, значит, его мощность недостаточна.
Нужен ли отдельный автоматический выключатель для брашпиля?
Да. Встроенный предохранитель рядом с аккумулятором и рядом с брашпилем. Подберите провод по калибру и пиковому току.
Можно ли заменить свинцово-аккумуляторную батарею на литиевую для лебедки?
Безусловно, но только в том случае, если BMS поддерживает разрядку при больших скачках напряжения.
Сколько аккумуляторов потребляет анкерный подъемник?
Зависит от мощности, веса и времени подъема - но для лодок среднего размера планируйте 5-10 Ач на цикл.