Точечная система зарядки

Современные катера и яхты насыщены электрическими и электронными устройствами. Жизнеобеспечение, навигация, бесшумное перемещение и комфорт на борту целиком зависят от их бесперебойного функционирования. Основа надежной работы бортового оборудования – надежный источник энергии. Для небольших судов такими источниками служат генератор ходового двигателя и аккумуляторные батареи.

Аккумуляторные батареи

Схема зарядки аккумуляторов на катере или яхте с помощью реле
Так выглядит типовая электрическая система на катере или яхте. Несколько различных устройств зарядки, несколько групп аккумуляторов. Для зарядки аккумуляторы соединяются реле. Устройства работающие при разном напряжении заряжать сложно. Напряжение и ток зарядки не контролируются

На катерах и яхтах формируют две группы аккумуляторов. Одну для запуска двигателя, другую, «домашнюю», для длительной непрерывной нагрузки. Мощных потребителей – лебедку, подруливающее устройство, электромотор обеспечивают собственными батареями. При этом напряжения в каждой аккумуляторной группе не обязательно равны между собой. Зачастую отличаются и типы используемых аккумуляторов.

Зарядные устройства

Чтобы поддерживать аккумуляторы в рабочем состоянии, на катерах устанавливают несколько зарядных устройств, вспомогательный генератор и солнечные панели. На парусных яхтах дополнительно используют ветрогенераторы. Но создать сбалансированную систему сложно. Несмотря на затраты, часто оказывается, что мощность генератора и способность аккумуляторов принимать заряд используются далеко не на 100%.

В результате продолжительность работы аккумуляторных батарей между перезарядками сокращается, а время работы ходового двигателя и генераторов для зарядки оказывается гораздо больше, чем необходимо. Стоимость используемой энергии возрастает, а срок службы аккумуляторов и двигателя уменьшается.

Современная электрическая система

Современная схема зарядки аккумуляторов на катере или яхте
Так выглядит электрическая система, построенная по современному принципу. Каждая группа аккумуляторов использует все доступные устройства зарядки – солнечные панели, генераторы, зарядные устройства, но при этом заряжается в правильном режиме. Напряжение и ток зарядки выставляются в зависимости от типа используемых аккумуляторов. Скорость и качества зарядки возрастает. Аккумуляторы работают без подзарядки дольше, срок их службы увеличивается

Точечная зарядка позволяет построить электрическую систему на катере и яхте с несколькими группами аккумуляторов глубокого разряда. При этом не важно какие напряжения используются в бортовой сети — 12 и 24, 12 и 36 или 12 и 48 Вольт.

При проектировании системы выходное напряжение всех устройств зарядки – переменного тока, генераторов, солнечных панелей, ветрогенераторов выбирают одинаковым. Все зарядное оборудование подключают к общей шине или точке зарядки, а перед каждой группой аккумуляторов устанавливают выделенное DC-DС зарядное устройство.

В этом случае мощность, выходное напряжение и алгоритм заряда точно соответствуют требованиям конкретной аккумуляторной батареи. Зарядка идет постоянным током по четырехступенчатому алгоритму и аккумуляторы заряжаются до 100% емкости в несколько раз быстрее. Затраты на зарядные устройства окупаются за счет увеличения срока службы дорогих аккумуляторов и полного использования их емкости.

Пример — Оборудование катера для рыбалки

Катер Starfisher 830. Длина 8,3 метра. Максимальное водоизмещение 3,47 т. Двигатель Honda BF250 с генератором мощностью 1118 Вт и током – 90 А. Ток доступный для зарядки аккумуляторов – 60А.

Носовой электромотор на большом катере
Носовой электромотор Minn Kota Ulterra i-Pilot установлен на катере размером 7,5 метров. Тяги электромотора достаточно, чтобы удерживать большой катер на одном месте с помощью электронного якоря или перемещать его на расстояние 20-30 метров по выбранному участку озера.

Владелец оборудовал новый катер для рыбалки на большом озере. В ходе оснащения на него установили носовой электромотор, эхолот с диагональю дисплея 15 дюймов, отопитель, телевизор и другое оборудование.

Для запуска двигателя и питания оборудования на катере создали три группы аккумуляторных батарей: стартовую, «домашнюю» и батарею для носового лодочного электромотора:

  • Стартовый — 12-вольтовый свинцово-кислотный AGM аккумулятор.
  • «Домашняя» батарея емкостью 200 Ач — два AGM аккумулятора по 100 Ач каждый соединены параллельно.
  • Аккумуляторная батарея лодочного электромотора – три последовательно соединенных гелевых аккумулятора емкостью по 102 Ач каждый. Напряжение батареи 36 вольт. Общая емкость 102 Ач.

На катере предусмотрено два способа зарядки аккумуляторов – от береговой электрической сети и от генератора ходового мотора.

Оборудование, использовавшееся при установке лодочного электромотора на катер

Наименование Марка Количество
Лодочный электромотор Лодочный электромотор Minn Kota Riptide ULTERRA 112/IP_BT/183 см/36V 1
Зарядное устройство Sterling Power PCU1250 1
Зарядное устройство Sterling Power BB1260 1
Зарядное устройство Sterling Power BBW1236 2
Аккумуляторы Deka 8G31DT 3
Кабель ICC Особо гибкий многопроволочный 50 мм2 22
Блок предохранителей Blue Sea Safety Hab 150 2
Шина Blue Sea MaxiBus 2127 4
Батарейный монитор Blue Sea M2 OLED 1830 1
Автоматический выключатель Blue Sea 285 1
Клеммы аккумуляторные Mastervolt 10
Колпачки на клеммы Mastervolt 10

Имевшееся на катере 20 амперное зарядное устройство не справлялось с зарядкой всех аккумуляторов от сети 220 Вольт. Поэтому его заменили на более мощную модель Sterling Power PCU 1250 с током 50 A.

Схема зарядки аккумуляторов на катере с 36-вольтовым лодочным электромотором Minn Kota
Схема зарядки аккумуляторов на катере с 36-вольтовым лодочным электромотором Minn Kota Ulterra и дополнительной аккумуляторной батареей. Зарядка происходит как на стоянке от береговой сети, так и ходу от генератора двигателя. Зарядное напряжение соответствует рекомендациям производителя аккумуляторов

Выход зарядного устройства подключили к стартовому аккумулятору. Кабель сечением 50 мм2 протянули от колодки, расположенной рядом со стартовым АКБ, на нос катера к аккумуляторам лодочного электромотора. Сечение кабеля выбрали так, чтобы уменьшить падение напряжения при протекании большого тока.

Напряжение на выходе с зарядного устройства Sterling Power BBW
Напряжение на выходе с зарядного устройства Sterling Power BBW не зависит от входного. Пользователь выбирает программу зарядки в зависимости от типа используемых АКБ. В результате аккумуляторы заряжаются быстро и в безопасном режиме

Аккумуляторная батарея электромотора имеет напряжение 36 Вольт. Для зарядки аккумуляторов использовали устройство Sterling Power BBW 1236. Эта модель получает на вход напряжение от генератора или сетевого зарядного устройства, повышает его и, используя встроенный микропроцессор, формирует многоступенчатый зарядный профиль аккумуляторов. В устройстве запрограммировано 6 алгоритмов зарядки – для жидко-кислотных, гелевых, кальциевых, AGM и LiFePO4 аккумуляторов. В данном случае был выбран режим для гелевых АКБ с напряжением 43,2 В.

BBW 1236 остается включенным до тех пор пока напряжение на его входе не опустится ниже 12,2 вольт, а значит компенсирует падение напряжения в кабеле, проходящем вдоль всего катера от стартового аккумулятора к электромотору. Если бы этого не было зарядка аккумуляторов электромотора протекала бы очень медленно. Поскольку BBW ограничивает входной ток 25 А, то чтобы полностью использовать мощность генератора два устройства установили параллельно.

Ток зарядки генератора и зарядного устройства
За счет того, что первый этап зарядки идет при постоянном токе, зарядное устройство передает аккумуляторам больше энергии чем генератор

В результате для аккумуляторов электромотора организован правильный режим зарядки, с током около 20% от емкости, что соответствует рекомендациям производителя аккумуляторов.

«Домашнюю» аккумуляторную батарею подключили похожим образом. Однако, вместо 36-вольтового устройства установили Sterling Power BB1260. Номинальное входное и выходное напряжение у этой модели 12 Вольт, а максимальный ток 60А. Таким образом зарядный ток не превышает 30% от емкости аккумулятора и соответствует рекомендации производителя батарей.

Точечная зарядка подходит для катеров размером 5-9 метров с одним или двумя подвесными или стационарными двигателями. Зарядные устройства выбирают исходя из количества аккумуляторных батарей, их емкости, напряжения и желаемого времени зарядки.

Задайте вопрос,

и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты

captcha