Denizcilik sözlüğü

Lityum Akü

Tanım

Lityum akü, enerjiyi lityum iyonlarının elektrotlar arasındaki hareketiyle depolayan şarj edilebilir aküdür. Teknelerde lityum aküler ağırlıklı olarak servis aküsü olarak kullanılır.

Lityum Akü Nedir?

Lityum aküler, şarj sırasında lityum iyonlarını katottan anoda taşır. Deşarjda iyonlar ters yönde hareket eder. Bu süreç, yüksek enerji yoğunluğu ve verim sağlar. "Lityum akü" ifadesi, farklı katot kimyalarına sahip bir akü ailesini anlatır.

Lityum Akü Kimyaları

Kimya	Kısaltma	Özellik
Lityum demir fosfat	LFP, LiFePO4	Isıl kararlılığı yüksek, teknelerde yaygın
Lityum nikel manganez kobalt	NMC	Enerji yoğunluğu yüksek
Lityum titanat	LTO	Çok uzun çevrim ömrü, düşük enerji yoğunluğu

Teknelerde ısıl kararlılığı nedeniyle LiFePO4 kimyası öne çıkar.

Akü Yönetim Sistemi

Lityum akülerde Akü Yönetim Sistemi (BMS) bulunur. BMS, hücreleri izler ve korur:

Aşırı şarjı engeller.
Aşırı deşarjı engeller.
Hücre gerilimlerini dengeler.
Sıcaklığı izler.
Aşırı akımda devreyi keser.

BMS, İngilizce "Battery Management System" ifadesinin kısaltmasıdır.

Kurşun Asit Akülerle Karşılaştırma

Özellik	Lityum (LiFePO4)	Kurşun Asit
Ağırlık	Düşük	Yüksek
Kullanılabilir kapasite	Yüksek	Sınırlı
Çevrim ömrü	Uzun	Kısa
Şarj hızı	Yüksek	Orta
Gerilim kararlılığı	Deşarj boyunca kararlı	Deşarjla düşer
İlk maliyet	Yüksek	Düşük

Güvenlik

Lityum aküler, aşırı şarj, kısa devre veya fiziksel hasarda ısınabilir. Kontrolsüz ısınmaya ısıl kaçak denir. Isıl kaçak riski kimyaya göre değişir. ABYC E-13 standardı, teknelerde lityum iyon akü sistemlerinin kurulumu için öneriler içerir.

Tesisat Gereksinimleri

BMS'ye sahip denizcilik uygulamasına uygun akü seçin.
Şarj kaynaklarını lityum profiline ayarlayın.
Alternatörü aşırı yükten korumak için DC-DC şarj cihazı kullanın.
Aküye yakın, uygun kesme kapasiteli ana sigorta takın.
BMS'nin bağlantıyı kesmesi durumunda alternatörü koruyacak önlemi alın.

Sık Sorulan Sorular

Lityum akü mevcut sisteme doğrudan takılabilir mi?

Şarj profilleri ve alternatör koruması uyarlanmadan takılması önerilmez.

Lityum akü soğukta şarj edilebilir mi?

Birçok lityum akü düşük sıcaklıkta şarja kapalıdır. Sınır değer üreticinin belgesinde yer alır.

Lityum akü marş için kullanılır mı?

Marş için tasarlanmış modeller bulunur. Servis amaçlı modeller marşa uygun olmayabilir.

İlgili Terimler

LiFePO4 Akü, Servis Aküsü, DC-DC Şarj Cihazı, Akü Monitörü, Akü Bankası, Elektrikli Tekne Motoru.

İlgili terimler

Akü Bankası

Akü bankası , birden fazla akünün seri, paralel veya karma bağlantıyla tek bir enerji kaynağı olarak çalışacak şekilde birleştirilmesidir. Teknelerde servis aküleri genellikle bir akü bankası oluşturur. Akü Bankası Nedir? Tek bir akü, teknenin enerji ihtiyacını karşılamayabilir. Birden fazla akü birleştirilerek kapasite veya gerilim artırılır. Banka, sistem açısından tek bir büyük akü gibi davranır. Bankanın sağlıklı çalışması, akülerin birbirine uyumlu olmasına bağlıdır. Bağlantı Türleri Bağlantı Yöntem Sonuç Paralel Artı kutuplar birbirine, eksi kutuplar birbirine Kapasite toplanır, gerilim aynı kalır Seri Bir akünün artısı diğerinin eksisine Gerilim toplanır, kapasite aynı kalır Seri-paralel İki yöntem birlikte Hem gerilim hem kapasite artar Bağlantı Örnekleri Düzen Sonuç 2 × 12 V 100 Ah paralel 12 V 200 Ah 2 × 12 V 100 Ah seri 24 V 100 Ah 4 × 12 V 100 Ah seri-paralel 24 V 200 Ah Uyum Kuralları Aynı kimya ve tür akü kullanın. Aynı kapasite ve marka tercih edin. Aynı yaşta aküler kullanın. Eski bir bankaya yeni akü eklemekten kaçının. Uyumsuz aküler farklı hızda şarj ve deşarj olur. Bu durum zayıf akünün ömrünü kısaltır ve bankanın tamamını etkiler. Çapraz Kablolama Paralel bankada yük ve şarj kablosu aynı aküye bağlanırsa o akü daha çok çalışır. Dengeli kullanım için pozitif kablo bankanın bir ucundaki aküye, negatif kablo diğer ucundaki aküye bağlanır. Bu yönteme çapraz kablolama denir. Bağlantı kabloları eşit uzunlukta ve kesitte seçilir. Bara Kullanımı Büyük bankalarda tüm akülerin artı ve eksi uçları ayrı baralara bağlanabilir. Bara, akımın aküler arasında eşit dağılmasına yardım eder. Her akü kolu ayrı sigortayla korunabilir. Koruma Bankanın çıkışına yakın ana sigorta takın. Bankayı ana şalterle ayrılabilir yapın. Aküleri sabitleyin. Kutup başlarını yalıtım kapaklarıyla örtün. Sık Sorulan Sorular Bankadaki bir akü bozulursa ne olur? Bozuk akü diğerlerinden akım çekebilir. Banka kapasitesi düşer. Arızalı akü tespit edilip değiştirilir. Lityum akülerden banka kurulabilir mi? Kurulabilir. Üreticinin seri ve paralel bağlantı sınırları ile BMS uyumu dikkate alınır. Banka ne zaman yenilenir? Toplam kapasite belirgin biçimde düştüğünde aküler birlikte yenilenir. İlgili Terimler Servis Aküsü, Akü Kapasitesi, Bara, Akü Şalteri, Marin Sigorta, Tekne Aküsü.

Akü Monitörü

Akü monitörü , akü bankasına giren ve çıkan akımı sürekli ölçerek kalan kapasiteyi ve şarj durumunu hesaplayan cihazdır. Monitör, servis aküsünün durumunu izlemek için kullanılır. Akü Monitörü Nedir? Akü monitörü bir şönt ve gösterge ünitesinden oluşur. Şönt, akünün negatif kutbuna bağlanır. Tüm akım şöntten geçer. Monitör, akımı zamanla çarparak çekilen ve eklenen amper-saati sayar. Bu yönteme "Coulomb sayımı" denir. Gösterilen Değerler Değer Açıklama Şarj durumu (SoC) Kalan kapasitenin yüzdesi Anlık akım Şarj veya deşarj akımı Gerilim Akü gerilimi Tüketilen Ah Tam şarjdan sonra çekilen yük Kalan süre Mevcut tüketimle aküyü boşaltma süresi Güç Anlık watt değeri SoC, İngilizce "State of Charge" ifadesinin kısaltmasıdır. Neden Gerekli? Voltmetre, özellikle yük altında kalan kapasiteyi doğru göstermez. Lityum akülerde gerilim eğrisi düz olduğu için gerilim neredeyse hiç bilgi vermez. Akü monitörü, akım sayımıyla daha doğru bilgi sağlar. Kurulum Adımları Şöntü akü negatif kutbu ile negatif bara arasına yerleştirin. Akü negatif kutbunda başka hiçbir kablo bırakmayın. Şöntün ölçüm kablolarını gösterge ünitesine bağlayın. Pozitif ölçüm kablosunu sigortalı olarak akü pozitifine bağlayın. Akü kapasitesini, türünü ve şarj parametrelerini ayarlayın. Senkronizasyon Akım sayımı zamanla küçük hatalar biriktirir. Monitör, akü tam şarj olduğunda kendini yeniden %100'e ayarlar. Bu işleme senkronizasyon denir. Senkronizasyon, ayarlanan şarj gerilimi ve kuyruk akımı koşulları sağlandığında gerçekleşir. Akü uzun süre tam dolmazsa hata artabilir. Peukert ve Verim Ayarları Kurşun asit akülerde monitör, Peukert katsayısı ve şarj verimi ayarlarını kullanır. Bu ayarlar, yüksek akımda kapasite kaybını ve şarj kayıplarını hesaba katar. Lityum aküler için bu değerler farklı ayarlanır. Markalar Victron Energy BMV ve SmartShunt serileri, akü monitörlerine örnektir. Birçok üretici benzer cihazlar sunar. Sık Sorulan Sorular Akü monitörü marş aküsünü de izler mi? Bazı modellerde ikinci akü için gerilim girişi bulunur. Akım sayımı genellikle yalnızca ana bankada yapılır. Şönt neden negatif kutba bağlanır? Negatif hat ortak dönüş yoludur. Tüm akım bu noktadan geçer. Monitör yanlış değer gösterirse ne yapılır? Akü tam şarj edilerek senkronizasyon sağlanır. Kapasite ve parametre ayarları kontrol edilir. İlgili Terimler Ampermetre, Voltmetre, Akü Kapasitesi, Servis Aküsü, LiFePO4 Akü, Bara.

DC-DC Şarj Cihazı

DC-DC şarj cihazı , bir doğru akım kaynağından aldığı enerjiyi başka bir aküye uygun şarj profiliyle aktaran cihazdır. Teknelerde genellikle alternatör ile servis aküsü arasında kullanılır. DC-DC Şarj Cihazı Nedir? DC-DC şarj cihazının girişi marş aküsüne veya alternatöre bağlanır. Çıkışı servis aküsüne bağlanır. Cihaz, giriş gerilimini servis aküsünün ihtiyacına göre düzenler. Şarj akımını sınırlar ve kademeli şarj uygular. Böylece iki farklı akü türü aynı alternatörle doğru şekilde şarj edilir. Kullanım Nedenleri Neden Açıklama Farklı akü kimyaları Marş aküsü kurşun asit, servis aküsü lityum olabilir Alternatör koruması Lityum akünün yüksek şarj kabulü alternatörü aşırı yükleyebilir Uzun kablo mesafesi Gerilim düşümünü telafi eder Farklı gerilimler 12 V sistemden 24 V aküyü şarj edebilir Kontrollü şarj Kademeli şarj profili uygular Lityum Akülerde Önemi Lityum aküler düşük iç dirence sahiptir. Boş bir lityum akü, alternatörden çok yüksek akım çekebilir. Alternatör bu akımda uzun süre çalışırsa aşırı ısınır. DC-DC şarj cihazı, akımı belirlenen değerle sınırlar. Bu sınır alternatörü korur. Çalışma Aşamaları Cihaz, giriş tarafında motorun çalıştığını gerilimden algılar. Şarj işlemini başlatır. Servis aküsünü seçilen profile göre şarj eder. Motor durunca girişten akım çekmeyi keser. Bazı modeller, motor çalışma sinyalini ayrı bir kablodan alır. Seçim Ölçütleri Çıkış akımı: Servis aküsü kapasitesine ve alternatör kapasitesine göre seçilir. Giriş ve çıkış gerilimi: 12-12, 12-24 veya 24-12 seçenekleri bulunur. Akü profilleri: Kullanılan akü kimyasını desteklemelidir. Güneş girişi: Bazı modeller güneş paneli girişi içerir. Isıl yönetim: Yüksek akımlı modellerde soğutma önemlidir. Kurulum Cihazı servis aküsüne yakın monte edin. Giriş ve çıkış kablolarına uygun sigorta takın. Kablo kesitini giriş akımına göre seçin. Akü profilini ayarlayın. Sıcaklık sensörünü varsa aküye yerleştirin. Sık Sorulan Sorular Birden fazla DC-DC şarj cihazı paralel kullanılabilir mi? Bazı modeller paralel çalışmayı destekler. Üreticinin önerisi dikkate alınır. DC-DC şarj cihazı marş aküsünü boşaltır mı? Motor durduğunda cihaz şarjı keser. Doğru kurulumda marş aküsü korunur. Akü ayırıcı yerine DC-DC şarj cihazı neden seçilir? DC-DC şarj cihazı, servis aküsüne uygun şarj profili uygular ve akımı sınırlar. İlgili Terimler Akü Ayırıcı, Akü İzolatörü, LiFePO4 Akü, Alternatör, Servis Aküsü, Akü Şarj Cihazı.

Elektrikli Tekne Motoru

Elektrikli tekne motoru , enerjisini akülerden alan ve pervaneyi elektrik motoruyla döndüren tahrik sistemidir. Elektrikli motorlar egzoz gazı üretmez. Elektrikli Tekne Motoru Nedir? Elektrikli tahrik sistemi; motor, motor sürücüsü, akü ve kontrol ünitesinden oluşur. Motor sürücüsü, aküden gelen enerjiyi motorun ihtiyacına göre düzenler. Kontrol kolu, hız ve yönü belirler. Sistem sessiz çalışır ve titreşimi düşüktür. Elektrikli Tekne Motoru Türleri Tür Yapı Kullanım Elektrikli dıştan takma Motor ayak ünitesinde veya kaput içinde Tender, küçük tekne Elektrikli içten takma Motor gövde içinde, şaftla bağlı Yelkenli, gezi teknesi Elektrikli pod Motor gövde altındaki ünitede Yelkenli, katamaran Trolling motor Düşük güçlü, sessiz motor Balıkçılık Hibrit sistem Elektrik motoru ve içten yanmalı motor Yat ve katamaran Akü Seçenekleri Akü Türü Özellik Kurşun asit (AGM, jel) Ağırdır, kullanılabilir kapasitesi sınırlıdır Lityum demir fosfat (LiFePO4) Hafiftir, derin deşarja dayanıklıdır Lityum iyon (diğer kimyalar) Yüksek enerji yoğunluğu sağlar Menzil Hesabı Menzil, akünün kullanılabilir enerjisi ile motorun tüketimine bağlıdır. Örnek: Kullanılabilir akü enerjisi: 5 kWh Seyir hızında motor tüketimi: 1 kW Seyir süresi: 5 ÷ 1 = 5 saat Seyir hızı: 5 knot Menzil: 5 × 5 = 25 deniz mili Hız arttıkça tüketim hızla artar. Bu nedenle yüksek hızda menzil belirgin biçimde azalır. Şarj Yöntemleri Kıyı elektriği ile şarj Güneş paneli Jeneratör (hibrit sistemlerde) Yelkenlilerde seyir sırasında pervaneden enerji üretimi (rejenerasyon) İlgili Standart ISO 16315 standardı, küçük teknelerde elektrikli tahrik sistemlerinin güvenlik şartlarını belirler. Standart; aküleri, kablolamayı ve koruma cihazlarını kapsar. Sık Sorulan Sorular Elektrikli motor deniz suyunda güvenli midir? Deniz tipi elektrikli motorlar su geçirmez yapıda üretilir. Kablolama ve bağlantılar da deniz ortamına uygun olmalıdır. Elektrikli motorun gücü nasıl karşılaştırılır? Güç kW cinsinden verilir. Bazı üreticiler ayrıca eşdeğer beygir gücü değeri belirtir. Lityum akü teknede nasıl korunur? Akü yönetim sistemi (BMS) hücreleri aşırı şarj, aşırı deşarj ve sıcaklığa karşı korur. İlgili Terimler Trolling Motor, LiFePO4 Akü, Lityum Akü, Akü Kapasitesi, Güneş Paneli, Tekne Motoru.

Tüm terimlere dön