Čas na lithiové baterie je zde
„Proč už zase běží generátor? Nabíjeli jste ty baterie, nebo ne? Jak mrtvá? Vždyť jsme ji kupovali nedávno. A nešlo by to vyreklamovat? Přeci jsme je skoro nepoužili, tak jak to, že se zase musí měnit?“ Známe to všichni. Nezbývá než povzdechnout a koupit v marině předražený akumulátor, který je už předem odsouzen k osudu stejnému jako jeho předchůdci.
Je nádherné, že výkřik techniky z roku 1800 slouží dnes stejně houževnatě, jako sloužil generacím našich předků, nicméně doba se mění. Stejně jako většina z nás oplakala klávesnici mobilního telefonu, je nevyhnutelné poslat do propadliště dějin i těžké, veliké a nespolehlivé olověné baterie.
Proč jsou baterie typu lead-acid špatné?
Opomeňme fakt, že většinu složení baterie tvoří dnes hojně zakazované těžké kovy. Zapomeňme na všudypřítomnou korozi, způsobenou únikem agresivního elektrolytu z přebíjených článků. Krátká životnost, to je to, co nás trápí nejvíce. Výrobci těch nejlepších a nejdražších olověných baterií nemohou přislíbit více než počet cyklů v řádu nižších stovek. To je fakt daný technologickým omezením, které lead-acid baterie postihuje. Pokud jste pečlivým majitelem lodi a o baterie se staráte, jistě víte, že baterie je doporučováno udržovat nabité. Na vině je sulfatace elektrod, která se objevuje, čím více je baterie vybitá. Bohužel na jachtách stejně jako ve všech sezonních aplikacích baterií je velmi těžké je udržovat nabité. Existují sice udržovací „conditioning“ nabíječky, které je možné nechat připojené. I v případě odpojení baterie od lodi je zde stále samovybíjecí efekt, jeden z největších neduhů lead-acid technologie. Jeho důsledkem je, že baterii plně nabitou drahým značkovým nabíječem už za 3 až 4 měsíce najdete téměř prázdnou. Je pravdou, že lead-acid technologie baterií je velice houževnatá a tolerantní k hlubokému vybití, mnohdy i k podbití. Baterii je možné často „vzkřísit“, i když má namísto zdravých 12 voltů třeba jen 8. Chybou je však domnívat se, že se baterie vrátila na svůj původní stav. Tato neblahá příhoda akumulátor postihne výrazným úbytkem kapacity, a to i kdybyste ji nakrásně předtím nepoužili ani jednou.
Pokud baterie ze své lodi vyndáváte a berete je na dobu mimo sezonu do bezpečí svého obydlí, ideálně na udržovací nabíječku, jste hodni obdivu. Touto téměř mateřskou starostlivostí pečujete o výrobek, jehož efektivita je přinejlepším 60–70 %. Ano, je to tak. Zatímco do baterie nabijete 100 ampérhodin, vráceno vám je pouze 60–70 Ah. Čím rychleji baterii vybíjíte, tím je toto číslo nižší. Ruku v ruce s tím jde efekt stárnutí a samovybíjení, takže čtvrtou sezonu opečovávaná baterie spotřebuje klidně dvakrát tolik energie, než později na svém plavidle využijete. Když si uvědomíte, že se tak děje každý nabíjecí cyklus, je vám jasné, kolik energie je olověnou baterií promrháno.
Shrňme si, co nás na olověných bateriích trápí nejvíce:
- Extrémně nízká životnost
- Mizerné nabíjecí a vybíjecí proudy
- Velmi špatná energetická hustota – zbytečná velikost
- Těžký agresivní elektrolyt
- Vysoká cena při nákupu v marinách, spojená s náklady na instalaci přístavním technikem
- Nutná údržba, a to i bezúdržbových akumulátorů minimálně formou pravidelného dobíjení
Doba lithiová je zde
Dnes už nemusíte být žádný raketový inženýr, abyste mohli využívat komfortu tohoto nového zdroje energie. Za poslední dobu vzniklo množství specialistů, kteří se zabývají pouze aplikací lithiových baterií a technologií s nimi spojených. V prodeji jsou sady komponentů, které si pouze objednáte a necháte je namontovat jakéhokoli elektrikáře. V ideálním stavu to může být zapojení červeného kabelu na plus a černého na mínus, pro komplexnější plavidla je však vhodné instalaci předem se specialistou konzultovat a v případě nutnosti dovybavit baterie BMS systémem – battery managementem, který baterie hlídá před nechtěnými stavy přebití, podbití a rozbalancováním. Existují tři nejčastější případy, které mohou nastat:
1. Přímá náhrada baterie bez přídavné elektroniky
Tato nejjednodušší cesta je vhodná pro majitele jachet s 12V a 24V systémy, kde se počítá s odpojením baterie při nepoužívání, a kde je nahrazována baterie do 160 až 180 Ah. Jsou dostupné akumulátory pro přímou náhradu, které je možné nabíjet stávajícím nabíječem, a je nutné zabránit stavu podbití, například na základě akustického nebo světelného upozornění. Při dlouhodobém nepoužívání je vhodné baterii odpojit, například prostřednictvím klasického bateriového odpojovače. V tomto případě má uživatel možnost okusit neporovnatelně většího výkonu baterie, která bude menší a lehčí než její olověný předchůdce. Navíc je možné skladovat ji v jakémkoli stavu nabití, neexistuje žádný efekt sulfatace nebo samovybíjení. Pokud je baterie prázdná, je třeba ji nabít stejně jako jakoukoli jinou baterii.
2. Náhrada s využitím battery managementu
To nastává zejména v případech, že je vaše loď vybavena baterií o napětí 24 V a kapacitou více než 160 Ah. V takovýchto systémech je třeba složit baterii z jednotlivých článků, které se již musí balancovat aktivním systémem, a také jednotlivé články hlídat proti nežádoucím stavům přebití a podbití. Tyto baterie by již měl instalovat profesionál.
3. Speciální a komplexní systémy
Je-li vaše jachta vybavena luxusními spotřebiči, které jsou náročné na spotřebu, je pravděpodobné, že bude nutné zasáhnout hlouběji do elektroinstalace. Toto řešení je již více než doporučené svěřit certifikovanému specialistovi, který ví přesně, co dělá. Kromě luxusu nabízející varianty 1 a 2 je možné téměř cokoli, co žádostivému majiteli lodi přijde na mysl. Je možné pohánět klimatizaci z baterie a tím si zajistit skutečně tiché spaní bez vrčení generátoru, automaticky dobíjet baterie v přesně stanovené časy, anebo zajistit rychlodobíjení prázdné baterie za dobu kratší než jedna hodina.
Mám zájem o nový zdroj energie, ale nejsem si jistý, která varianta je můj případ? Každopádně je nutné znát napětí a kapacitu akumulátorů, které jste používali doposud. Velice pomůže znalost výkonu invertoru, nebo alespoň jeho výrobce a typu. Je dobré poskytnout specialistovi informaci o výkonu generátoru a o spotřebičích, které jsou na jachtě nainstalované, a zejména o těch, které vyžadujete napájet bateriemi. Dále je vhodné stanovit, jak dlouhou dobu běhu na baterie kterého lodního příslušenství očekáváte. Na základě těchto informací je možné navrhnout a ocenit systém specificky pro vaše plavidlo.
Není lithium jako lithium
Existuje mnoho druhů lithiových baterií. Akumulátory typu li-ion je vhodné používat tam, kde je zapotřebí kompaktních rozměrů a nízké hmotnosti battery packu. Univerzální technologie LiFeUP, případně LiFePO4 nabízí vysoké nabíjecí i vybíjecí proudy a životnost tisíce cyklů, což v praxi znamená 5 až 10 let v závislosti na periodicitě použití. Lithium titanátové baterie nabízejí cyklů 10–30 tisíc, ale jejich battery management přináší mnoho úskalí. Moderní lithiové akumulátory spolehlivě instaluje pouze ten, kdo je dlouhodobě sám provozuje a má praxi v jejich aplikaci do nejrůznějších systémů, které také sám navrhuje. To zaručuje společnost LTW battery, která jako jediná nabízí také službu LTW – LifeTimeWarranty, jež zajistí stabilitu vaší investice.
Zveřejněno v YACHTU 10/2016.
