В фокусе: раскрытие «темного искусства» литий-ионных аккумуляторов

«Я могу говорить о литий-ионных батареях весь день», — говорит Ник Холланд (директор морского подразделения OEM в регионе EMEA в Navico Группа). «Для многих людей это что-то вроде темного искусства. Они говорят, что не собираются туда идти, потому что это «похоже на банку с червями». Ну, это не так.

Холланд уже более десяти лет сотрудничает с Mastervolt, входящей в состав Brunswick Group. Компания впервые начала свой путь к литий-ионным батареям в 2009 году.

«Поскольку мы пришли на рынок, кривая обучения для нас – для меня и команды инженеров – была вертикальной», — говорит Холланд. «Сейчас мы используем батарею четвертого поколения».

Холланд отмечает, что текущий диапазон (несколько различных размеров и различного напряжения) находится в разработке четырнадцать лет, и в это время технология была сосредоточена на создании параметров безопасности внутри самой батареи. Таким образом, Mastervolt создала систему управления батареями, которая позволяет каждому устройству, подающему энергию в аккумуляторный блок (и саму батарею), общаться с каждым индивидуально.

Интеллектуальная батарея

«Вам нужна действительно умная технология, которая работает полностью автоматически, а также защита вокруг установки и аккумулятора, чтобы сделать ее безопасной», — говорит Холланд. «Это означает, что технология должна быть автоматизирована и охватывать все возможные ситуации. Поэтому, если у вас повышенное напряжение, аккумулятор должен иметь возможность отключать источники зарядки. Если у вас действительно глубокий разряд (который может произойти, если батарея настроена неправильно), вам необходимо иметь возможность отключать нагрузку от батареи, чтобы перестать потреблять больше тока от уже глубоко разряженной батареи. У вас должна быть возможность отключить батарею, если у вас возникнет что-то вроде перегрева в одной из ячеек.

«Мы можем отключить нагрузку», — продолжает он. «Мы можем послать команду «остановить зарядку» на определенный период времени — скажем, на десять минут, пока температура не снизится или пока батарея не выровняется. Мы можем сделать много умных вещей.

«Чтобы это сделать, вам нужны дополнительные продукты, и именно здесь Navico Появляется группа. Вам нужны дополнительные реле и переключатели аккумуляторов, а также способы включения некоторых из этих внешних устройств. У нас есть батарея, которая может сделать это сама. Он разговаривает с зарядными устройствами. Речь идет о генераторах переменного тока, зарядных устройствах, солнечных зарядных устройствах и обо всем, что генерирует энергию, которая поступает в литий-ионные аккумуляторы.

«Батарея точно знает, что происходит внутри нее и внутри ячеек. Таким образом, батарея может сказать: «Подожди минутку, я насыщаюсь, перестань посылать мне много энергии». Аккумулятор отключит генератор, даже если двигатель все еще работает. Если аккумулятор заряжается от зарядного устройства, то же самое. Если он заполняется, он может сказать зарядному устройству или десяти зарядным устройствам — он может сказать им всем: «Я полон, хватит заряжаться».

Голландия ранее цитировала разработка аккумуляторов как возможность реализовать Fathom, (полная система управления электропитанием, по сути, бесшумная система, которая генерирует, хранит, преобразует и распределяет мощность переменного тока), но он отмечает, что не все литий-ионные батареи разработаны так, как Mastervolt.

«Люди должны беспокоиться о литий-ионных батареях в зависимости от того, откуда они их получают. Эта технология существует уже довольно давно, и существуют разные типы литий-ионных технологий. Некоторые из них имеют очень высокую плотность, но очень нестабильны, некоторые полностью стабильны, но не очень высокой плотности, а что-то находится посередине.

«Ответственные производители, продающие эту технологию, склонны проявлять осторожность в отношении типов литий-ионных аккумуляторов, которые они устанавливают в свои батареи. Мы используем LifePO4 — проверенную технологию. Он относительно стабилен и имеет довольно хорошие характеристики плотности. Так что из него получается хорошая батарея».

Несмотря на то, что свойства могут быть доказаны, Холланд предостерегает от неправильной установки.

«На протяжении многих лет я много раз видел проблемы, когда люди устанавливали батареи без должной подготовки, без какой-либо защиты или потому, что они срезали углы – возможно, из-за полного отсутствия знаний или лени.

«Обычно, когда у вас возникают проблемы на лодке с литий-ионным аккумулятором, в 99 процентах случаев дело не в неисправном аккумуляторе. Все сводится к плохой установке, которая не имеет необходимой защиты и безопасности снаружи, чтобы предотвратить возникновение события. Событием может быть пожар на борту судна. Прежде чем в системе нагреется достаточно тепла, чтобы начать пожар, необходимо установить ступеньки».

Этот вопрос был освещен в MIN в июне 2022 года, как некоторые страховые компании отказывались страховать лодки с модернизированными самоустановками на борту.

«Все ездят на этих Теслах, и они не загораются. И у всех нас в карманах есть мобильные телефоны, и все они оснащены литий-ионными батареями, и они не загораются, потому что все эти вещи имеют защиту, предотвращающую это, и то же самое происходит с судно. Если у вас есть правильная защита, установленная нужными людьми, которые знают, о чем говорят, у вас не возникнет никаких проблем».

Срок установки

По словам Холланда, из-за богатой внутренней технологии батареи ее установка с годами усовершенствовалась. Если раньше монтажникам приходилось вводить защиту в систему через ноутбук, то «стандарты относительно того, что мы хотим от аккумулятора (если это, то делайте то), теперь автоматизированы внутри самой батареи. «События» батареи встроены в . Но для их установки вам все равно понадобится определенный опыт. Вот почему у нас есть довольно обширная программа обучения для наших монтажников, наших технических партнеров и наших дилеров, чтобы они могли устанавливать безопасные и надежные системы.

«Для каждой литий-ионной установки мы создадим для клиента схему — там все будет. Мы имеем набор наработок и проходим ряд этапов по установке аккумуляторов, вводу их в эксплуатацию. Затем мы проводим процесс тестирования, чтобы убедиться, что все аспекты безопасности работают. Мы создаем «ложные» события, чтобы проверить, может ли батарея отключить зарядные устройства, генераторы переменного тока, солнечные регуляторы, ветрогенераторы, гидрогенераторы. Это первое, что мы делаем. Мы проверяем, что можем контролировать все в сети, а затем проверяем, что можем делать другие вещи, например снова включать устройства. Нам не нужно вмешательство пользователя, чтобы начать что-то делать, если что-то пойдет не так. Все аспекты безопасности и безопасности встроены.

«Я мало что видел в литий-ионных батареях за последние годы», — заключает Холланд. «Если вы просто понимаете это и понимаете, как это делать правильно, это действительно безопасно».