Úvod
Videl som desiatky výletníkov, ktorí uviazli so zaseknutou kotvou - nie preto, že zlyhal navijak, ale preto, že batéria, ktorá ho napájala, vypovedala službu uprostred navijaka. Počujete odporné kvílenie, ako klesá napätie, reťaz škrípe a zrazu sa navijak jednoducho... zastaví. Na mori je ten moment ako zrada.
Tento článok nie je o tom, ako si vybrať navijak. Je o tom, ako ho napájať. Venujeme sa párovaniu batérií, zapojeniu, ktoré potichu sabotuje výkon, a prečo vás nemusí zachrániť ani úplne nová banka LiFePO4. Hlavná otázka: Je váš navijak nedostatočne napájaný - a môže za to v tichosti váš batériový systém?
12 V 200 Ah lítiová batéria
Pochopenie vášho lodného navijaka - čo skutočne vyžaduje
Čo je lodný navijak a ako funguje?
Naviják je v podstate sval, ktorý riadi kotvu - spúšťa ju, drží ju v stabilnej polohe a vyťahuje ju späť. Nájdete horizontálne a vertikálne varianty; elektrické alebo manuálne typy. Horizontálne navijaky sa ľahšie inštalujú na rovných palubách, zatiaľ čo vertikálne jednotky ponúkajú lepšie zarovnanie reťaze do skrinky.
Dôležité je však zaťaženie. Kotvenie v 20 stopách vody v pokojný deň? Jednoduché. Ťahanie 60-kilogramovej reťaze a 40-kilogramovej kotvy pri vetre s rýchlosťou 30 uzlov? To je brutálny odber energie. Väčšina elektrických navijakov pracuje s výkonom od 500 W do 1500 W, čo znamená 40-120 A na 12 V lítiová batéria systém.
| Veľkosť lode | Napájanie navijaka | Typický odber prúdu |
|---|
| <25 ft | 500-700W | 40-60A |
| 30-40 stôp | 800-1200W | 65-100A |
| >45 ft | 1500W+ | 100-150A+ |
Čo sa stane, keď je navijak nedostatočne napájaný?
Toto som videl na vlastné oči:
- Navijak pracuje pomaly a namáha sa pri každej stope reťaze.
- Relé sa prehrievajú a nepravidelne cvakajú.
- Napätie na svorkách navijaka klesne pod 10,5 V, čím sa spustia vnútorné ochranné obvody.
Kamarát raz stratil kontrolu v preplnenom kotvisku, keď mu navijak zamrzol uprostred navijaka. Opotrebovaná batéria AGM klesla pod prahovú hodnotu a elektromagnetická cievka sa pod tlakom usmažila. Unášalo ich to, takmer sa zrazili a 6 hodín sa vracali na záložný zdroj.
Koľko energie spotrebuje typický navijak?
Nárazový alebo rozbehový prúd je počiatočný nárast ampérov pri štarte motora. Zvyčajne sa pohybuje od 1,5-násobku do 3-násobku menovitého prúdu v závislosti od zaťaženia a mechanického odporu. Ja som nameral približne 2,5-násobok menovitého prúdu pri štarte pomocou inline kliešťového merača. To znamená, že váš 800W navijak by mohol krátkodobo ťahať 150-180 A.
Priebežný ťah počas stabilného vyťahovania je menší, ale ak kotvíte v riasach, bahne alebo máte znečistenú reťaz? Očakávajte, že sa opäť zvýši.
Citujte: Maxwell RC10 uvádza 110A; Quick's Prince DP2 sa pohybuje okolo 90A pre 1000W navijak.
Batéria a navijak: Správne spárovanie
Akú veľkosť batérie potrebujete pre navijak?
Tu je priama pravda: väčšina vodákov hádajú. Ale na rýchlosti vybíjania záleží viac ako na hrubých ampérhodinách.
Vaša batéria musí dodávať vysoký prúd okamžite. Štartovacie batérie sú v tomto smere vynikajúce, ale nie sú určené na hlboké cykly. Na druhej strane, batérie s hlbokým cyklom môžu pri krátkych nárazoch ochabnúť.
Lítium mení pravidlá hry. Poskytuje vysoké ampéry s minimálnym poklesom napätia - ale len ak to vaša BMS umožňuje.
Príklad veľkosti:
- 1000W navijak pri 12V = ~83A zaťaženie
- Predpokladaný čas zdvihu 3-4 minúty = ~5,5 Ah na pokles/zdvih
- Vynásobte 3 kotvovými cyklami za deň = ~ 16,5 Ah/deň
A 12 V 100 Ah lítiová batéria by to mohol zvládnuť.ak jeho špecifikácie uvádzajú hodnotu prepäťového prúdu 150 A alebo vyššiu počas 10 sekúnd. Majte na pamäti, že kapacita batérie (Ah) priamo neoznačuje schopnosť vybíjania; vždy skontrolujte špecifikácie maximálneho trvalého a nárazového vybíjania predtým, ako sa na ne spoľahnete. Mnohí to nedokážu.
Môžete použiť lítiovú batériu (LiFePO4) pre navijak?
Áno - a ja áno. Ale v tomto sa priemysel mýli.
Mnohé lítiové batérie majú vnútorné ochranné limity BMS. Ak váš navijak dosahuje prúd 180 A, ale maximálny trvalý prúd batérie je 12 V 100 A lítiová batéria a limit prepätia je 120 A, BMS preruší sa v polovici výťahu.
To je katastrofálne. Potrebujete batériu určenú na nárazové zaťaženie, nielen na trvalý odber. Pozrite si technické údaje. Ak nie sú uvedené prepäťové ampéry, odíďte.
Úprimne povedané, mám podozrenie, že niektorí predajcovia "morského lítia" len nalepujú nálepky na články, ktoré nikdy neboli určené na kotvenie.
Ako dlho vydrží batéria pri prevádzke navijaka?
Čas pri stole:
| Veľkosť batérie | Spustenie/zdvihnutie kotvy (zaťaženie 600 W) | Cykly/deň | Temp | Používanie batérie |
|---|
| 12V 100Ah batéria AGM | ~10 Ah na cyklus | 3 | 0°C | 30% SoC |
| 12V 200Ah batéria LiFePO4 | ~6Ah na cyklus (menej sag) | 3 | 25°C | ~9% SoC |
Poznámka: Tieto údaje sú odhadované a môžu sa líšiť v závislosti od hmotnosti kotvy, dĺžky kábla, veku batérie, teploty a prevádzkových podmienok.
Nižšie teploty, dlhšie káble a staršie batérie zvyšujú spotrebu.
Bežné mylné predstavy o napájacích systémoch navijakov
- "Väčšia batéria = lepšia"? Nie, ak ignorujete nárazovú kapacitu. 300Ah batéria s 80A limitom prepätia je stále chybou.
- "Solárna energia ju pokrýva"? Nie v reálnom čase. Solárna energia funguje najlepšie doplniť energie v priebehu času - veterné hodiny si okamžite vyžadujú vysoký nárazový výkon.
- "Olovená kyselina je bezpečnejšia"? Možno. Ale inteligentné lítiové systémy s poistkami a konzervatívnym dizajnom prepätia? Rovnako bezpečné - a rýchlejšie dobíjanie.
Optimalizácia celého napájacieho systému pre váš navijak
Zapojenie navijaka: Pokles napätia je tichý zabijak
Pri poddimenzovanom kábli strácate ~0,25 V na 10 stôp. Pri 100 A je to obrovské.
- 2 AWG pre <10 ft
- 1/0 AWG pre 15-20 stôp
Používajte pocínovaný námorný kábel. Poistka na batérii a v blízkosti navijaka. Raz som videl, ako sa loď vznietila od skorodovaného spoja, ktorý pôsobil ako odpor.
Umiestnenie navijaka vs. banka batérií - prečo na tom záleží
Ak je vaša batéria na korme a navijak je vpredu? To je viac ako 30 metrov kábla tam a späť. Strata napätia je brutálna.
Teraz som nainštalovať vyhradené predné batérie v nastaveniach s vysokým dopytom. Izolované pomocou nabíjačky DC-DC. Skracuje dĺžku kábla, zlepšuje zvládanie prepätia a znižuje riziko požiaru.
Solárna energia nezachráni váš navijak sama o sebe. Ale v spojení s alternátorom? To je zázrak.
- Zamračený deň, neskoré spustenie kotvy? Alternátor dopĺňa dom + navijak banku.
- Ranné slnko zvládne dobíjanie do poludnia.
Moje osobné nastavenie - a čo by som už nikdy neurobil
Pred rokmi som drôtové navijak s 4 AWG kábel, 30 ft beh, napájaný z mojej zadnej AGM banky. Fungovalo to - mesiac. Potom prišla zima. Napätie sa prepadlo. Oneskorené zdvíhanie. Na Bahamách som roztavil solenoid.
Teraz? 12V 200Ah batéria LiFePO4 forward bank. DC-DC z domu. Nadrozmerná poistka, kábel 1/0, inteligentné relé. Systému som sa nedotkol 3 roky.
Zabezpečenie budúcnosti: Vývoj techniky napájania navijakov
Inteligentné navijaky a diaľkové monitorovanie zaťaženia
Niektoré moderné navijaky už majú integrované monitorovanie cez Bluetooth. Získate:
- Odber prúdu pod napätím
- Upozornenia na stánky
- Upozornenia na prediktívnu údržbu
Je to ako Fitbit pre váš navijak. Prečo sme to nemali v roku 2005?
Izolácia dvoch batérií pre zaťaženie navijaka
Najmä na charterových alebo katamaránoch:
- Domáca banka spracováva chladničky, navigácie
- Vyhradená a izolovaná banka navíjacieho kolesa
Menšie riziko výpadku celej banky. Čistejšia diagnostika. Jednoduchšie riešenie problémov.
Prehliada priemysel pri návrhu batérií odolnosť voči prepätiu?
Verím, že áno. Väčšina certifikácií (napr. UL 1973) sa zameriava na nepretržité vypúšťanie.
Ale námorné navijaky sú o krátke dávky.
Prečo predajcovia batérií nezverejňujú grafy maximálneho vybitia? Alebo neoverujú svoje batérie na základe prevádzkových cyklov kotvového navijaka?
Môj inštinkt mi hovorí, že sa to bude vyvíjať inak: za 5 rokov budú normou prepäté litia. Teraz sa tvárime, že na tom nezáleží.
Záver
Váš navijak je taký dobrý, aký je jeho výkon. A výkon nie je o ampérhodinách - je to o prúde, kábli, umiestnení a plánovaní.
Ak sa rozhodujete o nastavení navijaka, je už neskoro.
Navrhnite ho raz. Nadimenzujte ho. Kľudne spite, keď vietor fúka 30 uzlov a vy ťaháte kotvu v tme.
Pamätajte: výber batérie pre prevádzku navijaka by mal byť vždy založený na overených špecifikáciách vybíjania vrátane tolerancie nárazového prúdu - nie len na nominálnej kapacite alebo chemickom zložení.
ČASTO KLADENÉ OTÁZKY
Môžem použiť domácu batériu pre navijak?
Áno, ale pozor na pokles napätia a výpadky systému. Uprednostňuje sa vyhradená predná batéria.
Ako zistím, či je môj navijak poddimenzovaný?
Ak počas zdvíhania váhajú, rýchlo sa zahrievajú alebo neustále vypínajú ističe - sú nedostatočne výkonné.
Potrebujem pre navijak samostatný istič?
Áno. Inline poistka v blízkosti batérie a v blízkosti navijaka. Zhodujte sa s prierezom drôtu a špičkovým prúdom.
Môžem nahradiť olovenú kyselinu lítiovou pre môj navijak?
Určite - ale len v prípade, že BMS podporuje vysoké nárazové vybíjanie.
Koľko batérií skutočne spotrebuje kotvový výťah?
Závisí od výkonu, hmotnosti a času zdvihu, ale pre stredne veľké lode plánujte 5-10 Ah na cyklus.