Вступ
Я бачив, як десятки крейсерів сідали на мілину із застряглим якорем - не тому, що вийшла з ладу лебідка, а тому, що акумулятор, який її живив, розрядився на середині підйому. Ви чуєте нестерпний скрегіт, коли напруга падає, ланцюг скрегоче, і раптом лебідка просто... зупиняється. У відкритому морі цей момент відчувається як зрада.
Ця стаття не про те, як вибрати лебідку. Вона про те, як її живити. Ми поговоримо про підключення акумуляторів, проводку, яка тихо саботує роботу, і про те, чому навіть новенька батарея LiFePO4 може не врятувати вас. Основне питання: Ваша лебідка не має достатньої потужності, і в цьому винна система безшумної роботи акумулятора?
Літієва батарея 12v 200ah
Розуміння вашої човнової лебідки - чого вона насправді потребує
Що таке човнова лебідка і як вона працює?
Лебідка - це, по суті, м'яз, який керує вашим якорем: опускає його, утримує і піднімає назад. Ви знайдете горизонтальні та вертикальні варіанти, електричні та ручні. Горизонтальні лебідки легше встановлювати на рівних палубах, тоді як вертикальні забезпечують краще вирівнювання ланцюга в шафці.
Але головне - це навантаження. Кинути якір у 20 футах води в безвітряний день? Легко. А тягнути 60-фунтовий ланцюг і 40-фунтовий якір при 30-вузловому вітрі? Це жорстоке споживання енергії. Більшість електричних лебідок працюють в діапазоні від 500 до 1500 Вт, що означає 40-120 А на Літієва батарея 12 Вольт система.
| Розмір човна | Потужність лебідки | Типове споживання струму |
|---|
| <25 футів | 500-700W | 40-60A |
| 30-40 футів | 800-1200W | 65-100A |
| >45 футів | 1500W+ | 100-150A+ |
Що трапляється, коли брашпиль не має достатньої потужності?
Ось що я бачив на власні очі:
- Лебідка працює мляво, напружуючись на кожному футі ланцюга.
- Реле перегріваються і клацають хаотично.
- Напруга на клемах лебідки падає нижче 10,5 В, спрацьовують внутрішні схеми захисту.
Одного разу мій друг втратив керування на переповненій якірній стоянці, коли його лебідка замерзла на середині підйому. Зношена AGM батарея розрядилася нижче порогового заряду, і електромагніт під впливом стресу перегорів. Вони дрейфували, ледь не зіткнулися і 6 годин шкутильгали назад на резервному живленні.
Скільки енергії споживає типова лебідка?
Пусковий струм - це початковий удар струму при запуску двигуна. Зазвичай він становить від 1,5 до 3 разів більше номінального струму, залежно від навантаження та механічного опору. Я виміряв приблизно 2,5-кратний номінальний струм під час запуску за допомогою вбудованого струмовимірювального приладу. Це означає, що ваша 800-ватна лебідка може миттєво потягнути 150-180 А.
Під час стабільного витягування сила тяги менша, але якщо ви кидаєте якір у водоростях, мулі або якщо ланцюг забруднився? Очікуйте, що воно знову різко зросте.
Цитата: Посібник Lewmar Pro-Series пропонує 100 А, що є типовим для 1000-ватних пристроїв; Maxwell RC10 вказує 110 А; Quick's Prince DP2 показує близько 90 А для 1000-ватної лебідки.
Акумулятор і лебідка: Правильне з'єднання
Який розмір акумулятора потрібен для лебідки?
Ось сувора правда: більшість човнярів здогадуються. Але швидкість розряду має більше значення, ніж вихідні ампер-години.
Ваша батарея повинна видавати великий струм миттєво. Стартерні акумулятори чудово справляються з цим завданням, але вони не розраховані на тривалий цикл. З іншого боку, акумулятори глибокого циклу можуть розряджатися при коротких імпульсних навантаженнях.
Літій змінює правила гри. Він забезпечує високу потужність при мінімальному падінні напруги - але тільки якщо ваша BMS це дозволяє.
Приклад розмірів:
- 1000 Вт лебідка при навантаженні 12 В = ~83 А
- Припустимо, 3-4 хвилини часу підйому = ~5.5Ah на одне падіння/підйом
- Помножити на 3 якірних цикли на день = ~16,5 Ач/день витягування
A Літієва батарея 12В 100Ач може впоратися з цим...якщо У його технічних характеристиках вказано, що він витримує імпульсний струм 150 А або більше протягом 10 секунд. Майте на увазі, що ємність акумулятора (А-год) безпосередньо не вказує на здатність до розряду; завжди перевіряйте максимальну тривалість безперервного і імпульсного розряду, перш ніж покладатися на неї. Багато хто не може.
Чи можна використовувати літієву батарею (LiFePO4) для лебідки?
Так, і я хочу. Але ось де індустрія помиляється.
Багато літієвих батарей мають внутрішні обмеження захисту BMS. Якщо струм вашої лебідки зростає до 180 А, а максимальний безперервний струм вашого акумулятора становить Літієва батарея 12В 100А і обмеження перенапруги 120А, BMS відсікає середину підйому.
Це катастрофа. Вам потрібен акумулятор, розрахований на імпульсні навантаження, а не просто на безперервний розряд. Перевір специфікацію. Якщо там немає переліку підсилювачів перенапруги, йдіть геть.
Чесно кажучи, я підозрюю, що деякі продавці "морського літію" просто наклеюють наклейки на елементи, які ніколи не призначалися для якірної служби.
Як довго вистачить мого акумулятора під час роботи з лебідкою?
Пора за стіл:
| Розмір батареї | Опускання/підйом якоря (навантаження 600 Вт) | Циклів/день | Темп | Використання батареї |
|---|
| 12В 100Ач AGM акумуляторна батарея | ~10Аг за цикл | 3 | 0°C | 30% SoC |
| 12В 200Ач LiFePO4 акумулятор LiFePO4 | ~6Ah за цикл (з урахуванням просідання) | 3 | 25°C | ~9% SoC |
Примітка: Ці дані є приблизними і можуть змінюватися залежно від ваги якоря, довжини кабелю, віку батареї, температури та умов експлуатації.
Нижчі температури, довші кабелі та старі батареї - все це збільшує споживання.
Поширені помилкові уявлення про лебідкові електростанції
- "Більший акумулятор = кращий"? Ні, якщо ви ігноруєте перенапругу. Батарея на 300 А-год з обмеженням перенапруги 80 А - це все одно провал.
- "Сонячна енергія покриває його"? Не в режимі реального часу. Сонячна енергія найкраще підходить для поповнити енергію з плином часу - флюгер вимагає високої імпульсної потужності миттєво.
- "Свинцева кислота безпечніша"? Можливо. Але розумні літієві системи з запобіжниками і консервативним дизайном перенапруги? Так само безпечні і швидше заряджаються.
Оптимізація всієї системи живлення для вашої лебідки
Електропроводка лебідки: Падіння напруги - тихий вбивця
Ви втрачаєте ~0,25 В на кожні 10 футів з кабелем меншого розміру. При 100А це дуже багато.
- 2 AWG для <10 футів
- 1/0 AWG для 15-20 футів
Використовуйте луджений морський кабель. Запобіжник на акумуляторі і біля лебідки. Одного разу я бачив, як загорівся човен через корозійне з'єднання, що діяло як резистор.
Розташування лебідки та акумуляторної батареї - чому це має значення
Якщо ваша батарея знаходиться на кормі, а лебідка - в носовій частині? Це більше 30 футів кабелю в обидва боки. Втрата напруги стає жорстокою.
Тепер я встановлюю спеціальні передні батареї в установках з високим попитом. Ізольований зарядний пристрій DC-DC. Скорочує довжину кабелю, покращує захист від перенапруги та зменшує ризик пожежі.
Сонячна батарея не врятує вашу лебідку сама по собі. Але в парі з генератором? Це магія.
- Похмурий день, пізнє скидання якоря? Генератор заряджає будинок + брашпиль.
- Ранкове сонце заряджає до полудня.
Моє особисте налаштування - і те, що я б ніколи не зробив знову
Багато років тому я підключив лебідку кабелем 4 AWG, довжиною 30 футів, до кормової батареї AGM. Це працювало протягом місяця. Потім прийшла зима. Напруга впала. Затримка підйому. Я розплавив соленоїд на Багамах.
Зараз? 12v 200Ah LiFePO4 Акумулятор 12v 200Ah LiFePO4 форвард-банк. DC-DC від будинку. Великий запобіжник, кабель 1/0, розумне реле. Я не торкався системи протягом 3 років.
Готуємось до майбутнього: Еволюція технології виробництва лебідок
Розумні лебідки та дистанційний моніторинг вантажу
Деякі сучасні лебідки тепер інтегровані з Bluetooth-моніторингом. Зрозуміло:
- Споживання струму під напругою
- Попередження про зупинку
- Сповіщення про профілактичне обслуговування
Це як Fitbit для вашої лебідки. Чому ми не мали цього у 2005 році?
Подвійна ізоляція акумуляторної батареї для лебідки з навантаженням
Особливо на чартерах чи катамаранах:
- Домашній банк обслуговує холодильники, навігатори
- Виділена та ізольована лебідка
Менший ризик повного відключення банку. Чистіша діагностика. Простіше усунення несправностей.
Чи ігнорує галузь стійкість до перенапруги при проектуванні акумуляторів?
Я вважаю, що так. Більшість сертифікатів (наприклад, UL 1973) зосереджені на безперервний розряд.
Але морські лебідки - це все про короткі сплески.
Чому виробники акумуляторів не публікують графіки пікових розрядів? Або не перевіряють свої батареї на відповідність робочим циклам якірних лебідок?
Моє чуття підказує мені, що все буде інакше: через 5 років літієві батареї з підвищеним енергоспоживанням стануть нормою. Зараз ми вдаємо, що це не має значення.
Висновок
Ваша лебідка хороша настільки, наскільки вона потужна. А потужність залежить не від ампер-годин, а від сили струму, кабелю, місця розташування та планування.
Якщо ви сумніваєтеся в правильності налаштування лебідки, ви вже запізнилися.
Один раз спроектувати. Перевиконуйте специфікації. Спите спокійно, коли вітер дме 30 вузлів, а ви кидаєте якір у темряві.
Пам'ятайте: вибір акумулятора для лебідки завжди повинен ґрунтуватися на перевірених специфікаціях розряду, в тому числі на стійкості до імпульсних струмів, а не тільки на номінальній ємності або хімічному складі.
ПОШИРЕНІ ЗАПИТАННЯ
Чи можна використовувати домашній акумулятор для лебідки?
Так, але остерігайтеся падіння напруги та відключення системи. Бажано використовувати спеціальну передню батарею.
Як дізнатися, чи не замала моя лебідка?
Якщо він вагається під час підйому, швидко нагрівається або постійно вимикає вимикачі - він недостатньо потужний.
Чи потрібен окремий автоматичний вимикач для лебідки?
Так. Вбудований запобіжник біля акумулятора і біля лебідки. Підібрати відповідно до калібру дроту та пікового струму.
Чи можна замінити свинцево-кислотний акумулятор на літієвий для моєї лебідки?
Безумовно, але тільки якщо BMS підтримує високі імпульсні розряди.
Скільки батареї насправді використовує якірний підйомник?
Залежить від потужності, ваги і часу підйому - але плануйте 5-10 Ач на цикл для човнів середнього розміру.