Litij-ionske baterije
Zakaj bi na plovilu sploh uporabili paket baterij? Ali niso sodobne baterije celo nevarne? Zakaj bi morali plačati desetkrat več kot za AGM baterijo?
To so le nekatera vprašanja in dvomi, ki se porajajo, ko je govora o litij-ionskih baterijah. Morda je najbolje, da se vrnemo na začetek in ugotovimo, kako je prišlo do razmišljanja o tej tehnologiji. Morjeplovci, ki preživijo veliko časa na plovilih, nenehno iščejo rešitve, kako zadovoljiti svoje potrebe po električni energiji na plovilu. Klasične baterije so skoraj praviloma po nekaj letih uničene. To je v veliki večini problem nepravilnega polnjenja in praznjenja baterij. Morjeplovci namreč ne posvečajo toliko pozornosti temu, da ni le napetost tista, ki mora zrasti, ampak baterija potrebuje čas, da doseže njeno kapaciteto. Ta čas je odvisen od skupne kapacitete paketa baterij, polnilnega toka in tehnologije baterije. Pozorni moramo biti na 3-stopenjsko polnjenje, saj nam polnilec v času polnjenja ne spušča maksimalnega toka v baterijo. Velikokrat lahko ta problem rešujemo z dobrim nadzornim sistemom, ki nadzira vse tokove, ki gredo v baterijo in iz nje.
Glede na rast velikosti plovil so tudi pričakovanja po udobju domačega bivališča večja s strani navtikov in uporabnikov plovil. To pomeni, da je poraba energije na barki vedno večja in večja. Težava lahko nastopi takrat, ko smo zaradi pomanjkanja električne energije na plovilu primorani slednjo pridobivati s pomočjo dizel generatorja, ki povzroča hrup in s svojimi izpuhi neprijeten vonj. Alternativa in rešitev je danes dosegljiva v obliki litij-ionskih baterij.
Hrup in vonj sta bila glavna razloga, zakaj sem začel iskati alternativo v litij-ionskih baterijah. Sistem, ki ga ponuja rešitev s pomočjo litij-ionskih baterij, je dober in zanesljiv, če je narejen v skladu s priporočili stroke.
Na trgu baterij je ponudba pestra, vendar je po mnogih raziskavah najvarnejša LiFePo4 (lithium iron phosphate). Gre za baterijo, ki se ne bo pregrevala, ni občutljiva na udarce, v primeru fizične poškodbe se z njo ne zgodi nič, predvsem pa katoda v bateriji ni zdravju nevarna. LiFePo4 baterija ima v primerjavi s klasično baterijo ogromno prednosti, saj nam omogoča, da pri enaki nominalni kapaciteti dosežemo skoraj enkrat večje praznjenje baterije. To pomeni, da bi v primeru 100Ah LiFePo4 morali primerjati z 180Ah AGM. Ima stabilno napetost skozi celoten cikel praznjenja, daljšo življenjsko dobo, je lažja, predvsem pa ima možnost polnjenja z visokimi tokovi skozi celoten cikel.
Na prostem trgu je ponudba baterij precej široka, zato je težko ločiti dobre produkte od tistih manj zanesljivih in nekakovostnih. Pritisk na cene je na drugi strani kakovosten izdelek podražil za nekajkrat, morda celo neupravičeno. Sistem si je vredno ogledati celovito predvsem iz uporabniškega in varnostnega vidika, ko si želimo udobje lastnega doma na plovilu.
Litij-ionska baterija je narejena iz dveh glavnih komponent: celic in BMS-a (battery management sistema). BMS je računalnik, ki veš čas spremlja baterijo. Na podlagi podatkov, ki jih dobiva iz baterije, ima možnost prekiniti polnjenje, izravnati celice, pri Mastervoltu celo greti baterijo na optimalno temperaturo polnjenja. Ravno BMS je ena izmed komponent, kateri je potrebno posvečati veliko pozornosti, saj so to ”možgani” baterije. V kolikor imaš dober BMS, je lahko marsikateri problem odpravljen še preden se v resnici pojavi.
Dotaknil bi se tudi karakteristik, ki pri različnih proizvajalcih zelo variirajo. Prva je polnilni tok. Največja prednost Li-ionskih baterij je polnjenje z visokim tokom, saj banko baterij lahko napolniš v času ene do dveh ur. To pomeni, da v mirnih in samotnih zalivih ne bomo potrebovali pomoči dizel generatorja. Pri nakupu baterij moramo biti pozorni na karakteristiko polnjenja baterij oziroma največji polnilni tok. Rešitve, ki jih ponujajo nekateri proizvajalci z možnostjo visokega polnilnega toka, lahko pomenijo veliko krajše polnjenje. Tok praznjenja je prav tako pomemben pri uporabi inverterja, saj številke zelo hitro rastejo. Naslednja je stopnja praznjenja baterije, kjer so številke lahko od 50 do 100 %. Ta podatek je pomemben zaradi realne kapacitete, ki jo uporabnik koristi. To pomeni, da lahko pri paketu baterij 100 Ah pri nekaterih potrošimo 50 Ah, pri drugih pa 100 Ah.
Pri podjetju Mastervolt so našli rešitve in sistem prilagodili, da je uporabnikom prijazen.
Zakaj? Ker ima po mojem mnenju enega najbolj naprednih baterijskih paketov na trgu. Njihov BMS omogoča komunikacijo med vsemi napravami v sistemu, kar pomeni, da je baterija vedno v kontroli nad ostalimi napravami. Ima možnost komunicirati s polnilnimi viri in omejiti polnjenje, prekiniti polnjenje, ugasniti inverter itd. Baterijo se lahko programira na dotični sistem in s tem prepreči možnost kakršnekoli napake. Skratka, na strani uporabnika ni razmišljanja o tem, kaj se z baterijo dogaja, saj vse ta opravi sama.
Zgoraj zapisana tehnologija ima velik potencial in prepričan sem, da bomo v naslednjih letih videli veliko več litij-ionskih baterij v plovilih. Imajo namreč številne prednosti, kar so ugotovili že mnogi uporabniki na svojih plovilih in kar upravičuje tudi nekoliko višje začetne investicijske stroške, ki so na koncu s tišino, udobjem in varnostjo na plovilu več kot poplačani.
