Главная » Наше ноу-хау
На главную Написать сообщение Карта сайта

Обзор использования LifePo4 аккумулятора на пластиковой лодке с электромотором

Поход на Лбище лето 2020

Ранее мы рассказывали об использовании электрического мотора для перемещения на пластиковой лодке Pella 430 по озерам Заволжья. В этой статье мы расскажем, как в 2020 году перешли на литий-ионные аккумуляторы – новый тип батарей для электромотора.

С тех пор как мы обзавелись первым электрическим лодочным мотором прошло 10 лет. За это время дети подросли, стало возможно перемещаться на более далекие расстояния, ходить в походы. В 2018 придумали использовать солнечные панели для подзарядки, об этом будет отдельная статья. А в 2019 году в нашем распоряжении оказался более мощный мотор Minn Kota Endura 50 C2, который при 12 вольтах напряжения потребляет до 50 ампер в час на максимальной нагрузке.  Все это, и большие расстояния, и большая мощность мотора, потребовало большего запаса энергии. Еще один 100 амперный кислотный аккумулятор, конечно, поправил положение. Но носить с собой еще 24 кг дело не из легких, к тому же обнаружилось, что при больших токах аккумуляторы едва ли могли выдать 60 – 70 % от своей емкости. То есть, на максимальной скорости можно было рассчитывать только на 120 – 140 А с двух АКБ, вместо 200 А теоретических.

По итогам 2019 года было решено найти замену свинцовым АКБ, поскольку на дворе у нас конец второго десятилетия 21 века, и прогресс не стоит на месте, должны были появиться новые решения хранения электроэнергии.

После штудирования темы в Интернет выяснилось, что развитие технологии идет в сторону литий-ионных аккумуляторов. Есть несколько типов таких батарей: кобальтат литиевые LiCoO2, литий-марганцевые LiMn2O4 и литий-феррофосфатные LiFePO4. На сегодняшний момент самыми распространенными являются Литий-ферро-фосфатные аккумуляторы, чаще их называют литий-железо-фосфатными или просто лиферы. Их производство хорошо налажено и цена на них уже достаточно приемлема. Производители и покупатели заявляют о следующих преимуществах LiFePO4 АКБ по сравнению со свинцовыми:

  1. Значительно меньший вес при той же емкости, буквально в 4 раза [1].
  2. Стабильность напряжения даже под большими токами на протяжении всего цикла разряда. То есть при разряде в 90% напряжение будет таким же как при полностью заряженном АКБ. На кислотных же, как мы убедились на своем опыте, напряжение тем сильнее уменьшается, чем дольше подключена нагрузка. Наш мотор постоянно замедлялся при маршевом движении на максимальной скорости [2].
  3. Отдаваемая емкость не зависит от величины тока нагрузки. Если вы подключите 50 амперный мотор к 100 А LiFePO4 аккумулятору, то он будет работать 2 часа. Если же подключить этот же мотор к 100 А свинцовому АКБ, то он будет работать только 1,5 часа, что мы сами наблюдали на практике использования своих свинцовых батарей [3].
  4. Заряжать можно значительными токами ½ емкости и даже равными, и большими ей. А значит, 100 А можно зарядить за 1 час или даже за 30 минут [4].
  5. Циклов заряда/разряда может быть до 3000, при правильной эксплуатации. Значит литиевые аккумуляторы могут служить дольше кислотных в 10 раз [5].

Было решено обзавестись таким АКБ и проверить так ли он хорош на деле. Изучение предложений о продаже LiFePo4 аккумуляторов большой емкости показало, что их цена сильно варьируется от 20.000р до 60.000р за модель емкостью 100А/ч. В основном предлагают купить китайские АКБ. Были предложения о продаже произведенных в России моделей, но их цена была сразу выше 40.000р. Дело, видимо, в том, что у нас нет завода по производству литий-ионных ячеек для розничных продаж, есть только крупный завод, который выпускает продукцию для промышленных нужд большими партиями. А вот в Китае наоборот много предложений для частников, причем очень хорошего качества. Поэтому единственный выгодный вариант – найти поставщика, который продает китайские аккумуляторы с минимальной наценкой. Как выяснилось, самые адекватные предложения есть на Авито. Да-да, там есть не только подержанные товары, но и новые. Многие компании и частные предприниматели используют этот сервис как площадку для размещения информации о своих товарах. Это позволяет значительно сократить издержки на рекламу, офис, склад и пр. А это значит, что цены там могут быть существенно ниже, особенно на нетиповые товары, такие как li-ion аккумуляторы.

Посмотрев объявления разных продавцов, решили остановиться на LiFePo4 12v105а/ч аккумуляторе стоимостью 26.500р, который продавал Антон Гаврюшкин (см. профиль). На Авито было много отзывов от людей, купивших аналогичные АКБ у Антона. Кроме того, были обзоры покупателей на Youtube, что тоже создало хорошее впечатление о продавце. Сделка с Антоном прошла без проблем. По его совету было дополнительно заказано специальное 10А зарядное устройство для литий-ферро-фосфатных АКБ за 1000р, т.к. зарядка для кислотных батарей не подходит. Он быстро отправил аккумулятор с зарядным устройством, и уже через несколько дней я получил его в транспортной компании СДЭК.

Внешний вид аккумулятора после доставки

Хочется отметить, что Антон отлично разбирается в теме. Он занимается литий-железо-фосфатными аккумуляторами не первый год. За это время он нашел действительно хорошего производителя в Китае, который оптом отправляет ему парии со склада. При этом учитываются пожелания Антона к продукции. Т. е. аккумуляторы изготавливаются согласно накопленному им опыту в результате эксплуатации АКБ в реальных условиях и с учетом отзывов клиентов. Других таких аккумуляторов не найти, если только не заказать с завода напрямую. Но это будет существенно дороже, ведь поштучно продавать товар заводу не выгодно и нужно еще где-то взять техническое задание, по которому делают модели для Антона. Гораздо проще купить готовый аккумулятор, тем более что стоят они у него даже меньше, чем аналогичные модели на АлиЭкспресс. При этом Антон находится в России, доступен по телефону и мессенджерам, работает оперативно, дает гарантию.

Вернемся к нашему АКБ. При получении взвешивание показало, что его вес действительно 9,8 кг, что практически в 3 раза меньше нашего свинцового аккумулятора. Поэтому первый пункт преимуществ уже можно считать подтвержденным.

АКБ пришел новый, заряженный на 30%. После зарядки была сделана балансировка ячеек. Ничего сложного, просто оставили на зарядке на 4 часа. Все это говорит о том, что аккумулятор действительно новый, что его не использовали ранее.

Затем были испытания на воде, которые показали, что АКБ отдает полную мощность в амперах, при том, что напряжение практически не уменьшалось. Поэтому по сравнению с кислотными батареями, которые мы использовали ранее, мощность мотора выросла. Это было заметно по приросту скорости с 6,4 км/ч под старым свинцовым АКБ до 6,8 км/ч и даже до 7 км/ч. Второй пункт преимуществ о стабильности напряжения подтвердился.

Далее была проверка на сколько хватает запаса хода нового LiFePo4 аккумулятора. И тут тоже был приятный, хотя и ожидаемый, сюрприз. На одном заряде мы проехали 18 км, при том, что почти все время шли на максимальной скорости. Мотор не показывал замедления скорости, как это было раньше, на свинцовых батареях. Это был бесспорный прорыв. Раньше нужно было брать с собой два аккумулятора весом в 24 кг каждый. Теперь же у нас был всего один маленький чемоданчик, весивший меньше 10 кг. Мы смогли пройти всю систему заволжских озер и перетащить лодку в Воложку через перешеек в 100 м. Раньше об этом мечтать не приходилось.

Весенний поход по озерам Заволжья 2020

Тест с зарядкой тоже был пройден успешно. За ночь аккумулятор полностью зарядился на 10 Амперном зарядном устройстве. И весь следующий день мы ходили по заволжским водам, а не ждали, когда зарядятся свинцовые АКБ. Четвертый пункт о быстрой зарядке получил подтверждение, поскольку раньше уходило не меньше 16 часов на зарядку одного АКБ.

Отлично себя зарекомендовал аккумулятор Антона и в системе с солнечными панелями. Для похода по Волге от нашего СНТ до поселка Лбище и обратно на лодку установили солнечные панели и через контролер заряжали аккумулятор. Расстояние в одну сторону 40 км по течению преодолели за 4,5 часа (скорость была 8 – 10 км/ч). Все это время двигались на максималке. Без солнечных батарей аккумулятор разрядился бы через 3 часа, но благодаря подзарядке от солнца, мы шли еще 1,5 часа. Обратный путь занял два дня, т. к. против течения скорость была около 6 км/ч, и сидеть в лодке весь день не хотелось. Ехали с остановками, выходили, гуляли, ночевали в палатках. Прекрасный поход получился.

Дальнейшие походы и поездки показали, что заряда аккумулятора хватает примерно на 3 часа движения на полной скорости под нашим мотором. Замеры потребляемого тока давали 36 А. Значит полная емкость аккумулятора составляет 108 А, что соответствует заявленному значению. Поэтому, действительно, при больших токах один 108А LiFePo4 АКБ по емкости практически равен двум 100 А кислотным аккумуляторам. Значит третий пункт тоже подтвердился и даже можно дополнить первый пункт, получается наш новый аккумулятор весом в 9,8 кг заменил два свинцовых общим весом в 48 кг, а это уже в 5 (пять!!!) раз меньше.

Солнечные панели для зарядки аккумулятора

Что касается циклов заряда/разряда, пока можно сказать, что никакого уменьшения емкости или напряжения не было замечено. В общей сложности полных циклов было примерно 25. Даже сложилось впечатление, что после нескольких полных разрядок/зарядок, аккумулятор стал мощнее, мотор почти всегда держал скорость 7 км/ч, против 6,8 км/ч в начале эксплуатации. Какой-то аналог обкатки у бензиновых двигателей получается. Но, возможно, это субъективное мнение, может быть просто приладились к новому АКБ. Считаем, что пятый пункт преимуществ подтвержден.

Подводя итоги сезона 2020 года, можно с уверенностью сказать, что LifePo4 аккумулятор оправдал себя на 100%. Можно даже еще добавить шестое преимущество – аккумулятор можно ставить на любую сторону, из него ничего не выливается, нет никаких запахов. По нашим расчетам мы прошли под электромотором в различных походах и прогулках не меньше 500 км. За это время аккумулятор ни разу не подводил. Разве что, в жару грелись клеммы, но это скорее проблема мотора, а не АКБ.

Если Вы уже ходите под электромоторам или планируете перейти с бензина на электричество, то берите LiFePo4 аккумуляторы не пожалеете. Мы рекомендуем покупать на Авито именно у Антона. Вот ссылка на объявление «Герметичный тяговый Lifepo4 аккумулятор 12в110а/ч». Или можете перейти на сайт компании Антона http://fullzarad.ru/, где так же представлены все актуальные модели. Это проверенный надежный продавец, поставляющий качественные литий-ионные батареи, действительно обладающими всеми заявленными характеристиками современных литий-железо-фосфатных АКБ. Если кому-то цена в 26.500р кажется высокой, можем сказать, что на личном примере убедились, в том, что один LiFePo4 АКБ равен по емкости 2ум свинцовым. Т.е. по деньгам это уже примерно тоже самое. А если учесть, что ресурс литий-железо-фосфатного аккумулятора около 3000 циклов заряда/разряда, а у лучших кислотных – 400, то выгода уже не вызывает сомнений.

Смотрите также: