Free Press

Toimittaja Tom Burden, Päivitetty viimeksi 29.5.2020

Akkutyypit

Veneiden akut hoitavat kahta perustehtävää, jotka ovat moottorin käynnistäminen ja sähkökuormien, kuten valojen, elektroniikan ja lisävarusteiden, käyttäminen pidempiä aikoja. Akun valintaa varten määritetään ensin akun käyttökohde ja valitaan sitten jokin neljästä akkukemiasta: tulva-, geeli-, AGM- tai litiumakku.

Akun käyttökohde

Käynnistysakut

Tämä Group 24 -merenkulkualan käynnistysakku ei ole pelkkä auton akku. Se käyttää lyijy-kalsiumkemiaa, siinä on valumaton rakenne ja se voidaan kallistaa 45° kulmaan.

Käynnistysakut, jotka käynnistävät veneen moottorin käynnistimen, ovat sähköjärjestelmän sprinttereitä. Ne tuottavat 75-400 ampeeria 5-15 sekunnin ajan, minkä jälkeen moottorin vaihtovirtageneraattori lataa ne lyhyessä ajassa. Kuten kaikki lyijyakut, ne on rakennettu vuorotellen negatiivisista ja positiivisista levyistä, joiden välissä on eristys.

Käynnistysakuissa on ohuemmat ja lukuisammat levyt, jotka tarjoavat lisäpinta-alaa suurten ampeeripurkausten tuottamiseen. Tämän rakenteen kaksi haittapuolta ovat, että levyt ovat suhteellisen hauraita kovissa iskuissa ja että käynnistysakut eivät siedä syväpurkauksia, jotka lyhentävät niiden käyttöikää.

Syväsykliset akut

Veneen kotiakkujen akkupankissa käytetään syväsyklisiä akkuja, varastointijärjestelmän maratonjuoksijoita. Ne syöttävät virtaa veneen sähkökuormille silloin, kun latauslähde (maavirtalaturi, moottorin generaattori, tuuligeneraattori tai aurinkopaneeli) ei ole käytettävissä. Pidä niitä eräänlaisena säästötilinä, jolle energiaa talletetaan tai josta sitä otetaan pois.

Vertailtuna käynnistysakkuihin, jotka tuottavat suuria energiamääriä lyhyitä aikoja, syväakut palautuvat täysin sen jälkeen, kun ne ovat purkautuneet voimakkaasti pidempiä aikoja, koska niiden rakenteessa on paksummat levyt, joissa on runsaasti antimonia. Yön aikana niiden käyttö saattaa kuluttaa 50-70 prosenttia akun kapasiteetista veneen talon kuormituksesta riippuen. Kun akut ladataan uudelleen, energia varastoituu uudelleen akkupankkiin, ja prosessi eli sykli alkaa alusta. Yleisesti ottaen syväakut on mitoitettava siten, että ne voivat varastoida kolme-neljä kertaa sen energiamäärän, jota odotetaan käytettävän lataussyklien välillä.

Ryhmän 24 kaksitoiminen akku

Kaksitoimiset akut

Kaksitoimiset akut

Kaksitoimiset akut

Kaksitoimiset akut, joissa on suuret, paksut levyt, joissa on enemmän antimonia kuin käynnistysakkuissa, ja joiden lyijytahnan aktiivinen koostumus muodostaa hyvän kompromissin, sillä kaksitoimiset akut sietäävät myös sellaista perinpohjaista syvään tyhjentyneen virtauksen purkua, joka pilaantuisi tyypillisessä käynnistysakkupakissa. Koska niiden varastointikapasiteetti on pienempi kuin vastaavankokoisten syväakkujen, suosittelemme niitä seuraaviin käyttökohteisiin:

• Runabootit tai muut pienet moottoriveneet, joissa käytetään yhtä akkua sekä käynnistys- että käyttökuormia varten moottorin ollessa sammutettuna.
• Purjeveneet, joissa on kaksi samanlaista akkua, joita käytetään vuorotellen käynnistys- ja kotisähkökuormiin.
• Veneet, joissa on yksi akkupankki, joka toimii kaksin verroin kotikäyttöön ja moottorin käynnistykseen.

Akkujen kemia

Marine-akkuja on saatavana neljää kemiallista tyyppiä eri käyttötarkoituksia varten: tulvavesiakut, geeliakut, AGM-akut (Absorboitu lasimatto) ja litiumakut. Se, minkä tyypin valitset, perustuu tarpeisiisi (deep cycle vs. starting), etsimääsi kapasiteettiin ja käyttöikään sekä budjettiisi.

Kuusi voltin ”vetoakut” ovat vahvasti ylimitoitettuja teollisiin sovelluksiin. Tämä GC2-syväakku (malli 15020340) on mitoitettu 230 ampeeritunnille ja painaa 64 lb. Tarvitset parin sarjaan kytkettynä 12 volttia varten.

Thin Plate Pure Lead (TPPL) ja Lithium (Li NMC) Batteries

Uudet teknologiat vaativat uusia tapoja ajatella veneesi akkujärjestelmää. NorthStar TPPL-akut ovat maailman edistyksellisimpiä AGM-akkuja. Ne on valmistettu 99,99 % puhtaasta lyijystä, joka on valssattu (ei valettu) ohuiksi levyiksi. Kun yhdistetään puhtaan lyijyn alhainen sähkövastus ja useampien ja ohuempien lyijylevyjen suurempi pinta-ala, ne kestävät paljon suurempia latausvirtoja kuin tyypilliset AGM-akut. Sen lisäksi, että ne latautuvat uskomattoman nopeasti, ne pystyvät 400 lataus-/purkaussykliin hämmästyttävällä 80 %:n purkautumissyvyydellä.

Nämä akut lisäävät kiehtovia vaihtoehtoja pitkän matkan risteilijöille. Sen sijaan, että asentaisit 1000Ah:n akkupankin ja käyttäisit dieseliä kuusi tuntia, voit asentaa 500Ah:n TPPL-pankin ja ladata useammin, mutta nopeammin. Tai voit luopua generaattorista ja asentaa yhden tai useamman erittäin suuritehoisen vaihtovirtageneraattorin, jolloin propulsiomoottori muuttuu suuritehoiseksi latauskoneeksi. Dieselmoottorisi käy lyhyitä aikoja, mutta suurella kuormituksella (jota se haluaa).

Lithium/nikkeli/koboltti/mangaaniakut, kuten Torqeedon sähköperämoottoreissa käytetyt, painavat vähemmän kuin lyijyakut, ne voidaan purkaa 800 kertaa 100 %:n purkautumissyvyyteen, ja ne voidaan ladata uudelleen hieman yli tunnissa. Ne soveltuvat erinomaisesti sähköveneiden akkupankkeihin sekä muihin tehokkaisiin akkutehtäviin.

Virtausakut

Virtausakut, toisin kuin muut tyypit, käyttävät nestemäistä rikkihappoa sisältävää säiliötä ja tuottavat vetyä ja happea, kun akkua ladataan. Tuuletetut märkäakut päästävät kaasut pois ilmakehään, toisin kuin geeli- ja AGM-akut, jotka yhdistävät kaasut uudelleen ja tuovat ne takaisin järjestelmään. Vety on räjähdysherkkä kaasu, joten akkukotelot ja -osastot on tuuletettava, jotta kaasu pääsee poistumaan turvallisesti.

Vedellä täytetyt akut on tarkastettava säännöllisesti, ja akkukennot on täytettävä tislatulla vedellä, kun tasot laskevat. Koska tulva-akut eivät ole suljettuja ja päästävät ylimääräisen vedyn ulos, ne kestävät ylilatausta paremmin kuin geeli- ja AGM-akut. Ne purkautuvat itsestään nopeammin (6-7 prosenttia kuukaudessa), joten ne on ladattava sesongin ulkopuolella. Märkäakut on asennettava pystyasentoon, eivätkä ne siedä voimakasta tärinää. Niiden aloituskustannukset ovat alhaisemmat kuin samankokoisten AGM- tai geeliakkujen ja PALJON alhaisemmat kuin uudentyyppisten litiumakkujen. Oikein ladattuina ja huollettuina märkäakut kestävät muutamasta sadasta yli tuhanteen lataussykliä.

geeliakut

Sealed, venttiilisäädellyt (SVR) geelielektrolyyttiakut tarjoavat etuja tavallisiin tulvattuihin akkuihin verrattuna. Ne purkautuvat itsestään vain kolme prosenttia kuukaudessa, kestävät suurimman määrän koko käyttöiän kestäviä lataussyklejä, ovat huoltovapaita, roiskevarmoja, upotuskelpoisia ja tiiviitä. Paineenpoistoventtiili pitää niiden sisäisen paineen lievästi ylipaineisena, mutta ne voivat tarvittaessa vapauttaa ylimääräisen paineen. SVR-rakenne estää lähes kokonaan kaasujen muodostumisen, joten niitä on turvallisempi asentaa ihmisten ja herkän elektroniikan läheisyyteen (mutta geeli- ja AGM-akut on silti tuuletettava). Koska geeliakut ovat suljettuja, ne valmistetaan erittäin korkealaatuisten standardien mukaisesti. Ne tarvitsevat tarkoin säädeltyä älykästä latausta vaurioiden välttämiseksi.

AGM-akut

Monet veneilijät siirtyvät tähän tyyppiin, koska sen suorituskyky on parempi kuin tulviakkujen. Suljetuissa, venttiilisäädellyissä AGM (Absorbed Glass Mat) -akuissa on hienot, erittäin huokoiset mikrokuituliinat, jotka on puristettu tiiviisti akun positiivisten ja negatiivisten levyjen väliin, jotka on kyllästetty juuri sen verran happoelektrolyytillä, että akku aktivoituu. Latauksen aikana tarkat paineventtiilit sallivat positiivisella levyllä tuotetun hapen siirtyä negatiiviselle levylle ja yhdistyä uudelleen vedyn kanssa, jolloin syntyy vettä. Sen lisäksi, että tiheiden lasimattojen kuidut uppoavat levyjen pintaan kuin betonin raudoitussauvat, ne tukevat levyjä enemmän ja suojaavat paremmin iskuilta ja tärinältä kuin tavanomaiset akut.

Tiheiden AGM-akkujen sisäinen resistanssi on pienempi, mikä mahdollistaa suuremman käynnistysvoiman ja latauksen hyväksynnän, jopa 45 prosenttia akun kokonaiskapasiteetista, sekä nopeamman uudelleenlatauksen kuin muuntyyppisissä syväakkuissa. Pitkän käyttöiän, alhaisen kolmen prosentin itsepurkautumisasteen ja erinomaisen suorituskyvyn ansiosta AGM-akut ovat erinomaisia kaksitoimisia akkuja veneilijöille, jotka tarvitsevat nopeinta uudelleenlatausta, nopeaa käynnistystehoa ja luotettavaa syväjännitekykyä.

Northstarin ohutlevyinen puhdas lyijy AGM 400 -tiivis akku kestää hyvin tärinää, sen käynnistysampeerit ovat korkeat, ja se kykenee jaksottamaan 900 kertaa 50 %:lla kapasiteetistaan.

Mitä akkujen luokitusarvoja on syytä huomioida

Mitä akkujen luokitusarvoja on syytä huomioida

Käynnistintoiminnot: Käynnistimellä käynnistykseen saatavissa olevan tehon määrää mitataan useilla eri tavoilla. CCA- vs. MCA: CCA (Cold Cranking Amps, ampeerimäärä, jonka akku pystyy antamaan 30 sekunnin ajan 0°F:n lämpötilassa pitäen jännitteen yli 7,2 voltin) ja MCA (Marine Cranking Amps, samanlainen, mutta mitataan 0°F:n sijasta 32°F:n lämpötilassa). Syy siihen, että MCA on 20-25 % korkeampi kuin CCA, on se, että akut toimivat paremmin korkeammissa lämpötiloissa.

Varausminuutit ilmoittavat, kuinka kauan akku kestää 25 ampeerin kuormitusta ennen kuin sen jännite laskee 10,5 volttiin. Akku, joka on mitoitettu 150 minuutiksi, voi käyttää 25A:n kuormitusta 2 1/2 tuntia (80°F:n lämpötilassa). Käynnistysakkuja ei käytetä pitkien kuormien käsittelyyn, joten varausminuutit ovat vähemmän kriittisiä.

Koko: Moottorin koko, tyyppi ja ympäristön lämpötila määräävät, minkä kokoisen käynnistysakun tarvitset. Kylmissä lämpötiloissa, dieselmoottoreissa tai suurissa ja korkeapuristeisissa kaasumoottoreissa tarvitaan suuri käynnistysteho (ja suurempi akku). Ensimmäinen mitoitusperuste on moottorin tai veneen valmistajan ilmoittaman CCA:n vähimmäismäärän (jos sellainen on) täyttäminen. Jos ryhmän 24 550 CCA:n akku on toiminut hyvin viiden vuoden ajan, suosittelemme sen vaihtamista vastaavaan malliin. Jos se kuitenkin käynnistyisi liian hitaasti tai menisi epäkuntoon yhden tai kahden kauden jälkeen, suosittelemme etsimään akkua, jonka CCA- tai MCA-luokitus on suurempi.

Syväsyklitoiminnot: Akun kapasiteettimittaukset ilmaistaan yleisesti ampeeritunteina (Ah) ja varausminuutteina. Ampeeritunnit mittaavat sen kokonaisenergiamäärän, jonka akku voi antaa 20 tunnin ajan tasaisella purkautumisnopeudella ennen kuin jännite laskee 10,5 volttiin. Tämä tarkoittaa, että 200Ah:n akku voi käyttää 10A:n kuormaa 20 tuntia. Reserviminuuttiluokitus on minuuttien määrä, jonka akku voi käyttää 25 A:n kuormitusta ennen kuin sen jännite laskee 10,5 V:iin, aivan kuten käynnistysakkujen kohdalla. Ryhmän 27 syväakku, jonka varausminuuttiluokitus on 180, käyttää 25A:n kuormitusta kolmen tunnin ajan. Talon kuormat vaihtelevat 5A:sta 25A:iin tai enemmän. Ampeeritunnit ovat yleensä merkityksellisempi mitta talopankkien osalta.

Kestävyys: Akkuvalmistajat mittaavat pitkäikäisyyttä purkamalla täysiä akkuja 80°F:n lämpötilassa, kunnes niiden jännite laskee 10,5 volttiin. Akut ladataan uudelleen valvotuissa olosuhteissa, ja prosessi toistetaan, kunnes akun kapasiteetti on enää puolet nimelliskapasiteetistaan. Tämä mittaus, jota kutsutaan syklin kestoajaksi, osoittaa, kuinka monta purkaussykliä akku kestää elinkaarensa aikana. Tämä kyky toistuviin sykleihin erottaa syväpurkuakut käynnistysakuista, jotka eivät kestä kuin muutaman syväpurkauksen ennen kuin ne alkavat pettää. Jos ei muuta, syklin kestoikä tarjoaa perustason, jonka avulla akkua voidaan verrata toiseen.

Akkujen vinkkejä parhaaseen suorituskykyyn

Riippumatta siitä, minkälaisen akkukemian valitset, noudata näitä suosituksia saadaksesi parhaan suorituskyvyn:

• Pidä kiinni yhdestä ainoasta akkukemiasta (tulva-, geeli- tai AGM-akku). Kukin akkutyyppi vaatii tietynlaisen latausjännitteen. Akkutyyppien sekoittaminen voi johtaa ali- tai ylilataukseen. Tämä voi merkitä kaikkien aluksella olevien akkujen vaihtamista samanaikaisesti.
• Älä koskaan sekoita vanhoja ja uusia akkuja samassa pankissa. Vaikka näyttääkin siltä, että tämä lisäisi kokonaiskapasiteettia, vanhoilla akuilla on taipumus vetää uudet akut alas heikentyneelle tasolleen.
• Säädä latausjännitteitä akun lämpötilan ja hyväksynnän perusteella (manuaalisesti tai anturilla) maksimoidaksesi akkujen käyttöiän ja lyhentääksesi latausaikaa. Varmista, että latausjärjestelmäsi pystyy tuottamaan riittävästi virtaa akkupankkien tehokkaaseen lataamiseen. Tämä tarkoittaa yleensä vaihtovirtageneraattoria, jonka teho on 25-40 % koko akkupankkisi kapasiteetista.
• Pitäkää akut puhtaina, viileinä ja kuivina.
• Tarkistakaa päätelaitteiden liittimet säännöllisesti johtavuuden menettämisen välttämiseksi.
• Lisätkää tislattua vettä tulvaviin lyijyakkuihin tarvittaessa. Pidä ne ladattuina. Niiden jättäminen purkautuneeseen tilaan pidemmäksi aikaa vahingoittaa niitä ja alentaa niiden kapasiteettia.
• Puhdista korroosio ruokasoodasta ja vedestä tehdyllä tahnalla.

Korroosiota ei saa poistaa.