Iščete način kako bolj učinkovito porabiti električno energijo na krovu vašega plovila ali avtodoma?

Uporabniki v iskanju optimalnih načinov porabe energije vse bolj pogosto naletijo na baterije LiFePO4. Za preskok na omenjene baterije jih prepričajo njihove pozitivne lastnosti in pozitivni vplivi na finančna sredstva na dolgi rok. Pred menjavo pa je treba upoštevati, da menjava baterij s sabo prinese visoke začetne stroške ter kompletno menjavo električnega sistema vašega plovila ali avtodoma. Pomembno je tudi izpostaviti, da v kolikor menite, da menjava baterij in električnega sistema presega vaš pogum in znanje, se vsekakor obrnite na ustrezno usposobljene električarje. V kolikor ste tudi vi prišli do zaključka, da je preskok na LiFePO4 baterije smiselna rešitev za izboljšanje vašega električnega sistema, vam v naslednjih stavkih predstavimo kaj vse morate ob menjavi baterij upoštevati.

Menjava baterij iz svinčeno-kislinskih na LiFePO4 prinaša mnoge prednosti, kot so daljša življenjska doba, manjša teža in večja energijska gostota. Litijeve baterije so namenjene predvsem napajanju porabnikov, saj imajo visoko učinkovitost pri polnjenju in praznjenju, kar pomeni manj izgub energije v primerjavi s svinčeno-kislinskimi baterijami. Njihova življenjska doba je lahko tudi do petkrat daljša, saj prenesejo več ciklov polnjenja in praznjenja brez znatne degradacije zmogljivosti. Vendar pa prehod na litijeve baterije zahteva prilagoditve električnega sistema na plovilu ali avtodomu, ki se bistveno razlikujejo od sistema za polnjenje svinčeno-kislinskih. Večina litijevih baterij ravno tako ni zasnovana za zagon motorja, saj nimajo zadostne zagonske moči, za kar se običajno uporablja svinčeno-kislinska baterija.

LiFePO4 baterije imajo drugačen način polnjenja, zato je nujna uporaba ustreznega polnilca. Te baterije namreč zahtevajo višjo in bolj stabilno napetost kot svinčene, zaradi česar je potrebno zagotoviti natančno regulacijo polnjenja. Zelo pomembno je uporabljati polnilnike z možnostjo programiranja polnilnega načina, saj lahko neustrezen polnilni način skrajša življenjsko dobo baterije ali povzroči njeno okvaro.

Za optimalno delovanje LiFePO4 baterij je nujna tudi uporaba naprednega BMS-a (Battery management system). BMS nadzoruje delovanje posameznih celic, preprečuje prenapolnjenost in prenizko napetost ter skrbi za uravnoteženje celic. Prav tako nudi zaščito, kot je avtomatski izklop baterije v primeru napake v sistemu, s čimer se preprečijo poškodbe električnih komponent ali celo požar. Možna je uporaba baterij z vgrajenim BMS-om in varnostnim stikalom ali pa uporaba zunanjega BMS v kombinaciji z ustreznim relejem, ki omogoča odklop baterije od sistema v kritičnih situacijah.

Velikokrat predstavlja alternator glavni vir polnjenja baterijskega sistema med plovbo. Vendar pa alternatorji običajno niso zasnovani za neposredno polnjenje LiFePO4 baterij, saj lahko te zahtevajo višje polnilne tokove in bolj stabilno napetost. Da bi preprečili preobremenitev alternatorja in morebitne poškodbe zaradi nenadnega odklopa baterije (t.i. load dump), je nujna uporaba DC-DC pretvornika s prilagodljivimi polnilnimi nastavitvami. Ta pretvornik uravnava napetost in nadzoruje tokovni pretok med alternatorjem in baterijami, s čimer se zagotovi stabilno in varno delovanje sistema.

V kolikor imate na svojem plovilu ali avtodomu vgrajene tudi solarne panele, je pri menjavi baterij iz svinčenih na litij-ionske, pomembna tudi menjava regulatorja polnjenja, ki podpira LiFePO4 baterije. Priporočljivo je izbrati MPPT (Maximum Power Point Tracking) regulator, ki omogoča največji možni izkoristek sončne energije in optimizirano polnjenje baterij. Prav tako je v sistem smiselno dodati še monitoring sistem, ki omogoča spremljanje stanja in napolnjenosti baterij in v realnem času.

Prednosti LiFePO4 baterij kot so njihova dolga življenjska doba, hitro polnjenje in zmožnost visoke obremenitve oziroma oskrbovanja velikega števila električnih porabnikov jim omogočajo, da ostajajo odlična izbira na poti do bolj trajnostne oskrbe vašega prevoznega sredstva z elektriko. Njihova zanesljivost vam tudi zagotavlja, da bodo kritični sistemi vedno imeli na razpolago dovolj električne energije. Posledično boste tudi vi lahko veliko bolj brezskrbno uporabljali vaše plovilo ali avtodom tudi v primeru daljšega odklopa z električnega omrežja.

Avtor: Jaka Vitko, Elektro Štumpfl d.o.o.