YÜKSEK ÇIKIŞ

YÜKSEK ÇIKIŞ

Alternatörlerin kurulması, yeni akü teknolojilerinin daha fazla şarj olması ve depolama kapasitelerinin artması sebebiyle daha karmaşık ve sorunlu hale gelmektedir.
Lityum iyon piller ile daha güçlü ve verimli alternatif şarj cihazlarının kombinasyonu, birçok teknede enerji üretme şeklimizi yeniden şekillendirdi. Yıllardır bu sistemlerdeki sınırlayıcı faktör akülerdi, ancak artık sınırlayıcı faktör alternatöre kaydı.
Bu değişikliği göz önünde bulundurarak, uzun süredir devam eden teknolojik gelişmelerle yönlendirilen alternatörlerin, kurulumlarının zorluklarına odaklanacağız.

Çıkış Belirleme

Herhangi bir şarj sistemine baktığımızda, ilk adımımız gerçek alternatör çıkışını teorik çıkıştan ayırmaktır. Bir alternatöre normalde, belirli bir sıcaklıkta – 77 ° F (25 ° C) ve dönüş hızındaki maksimum çıkışını tanımlayan bir SAE (Otomotiv Mühendisleri Topluluğu) derecesi verilir. Ancak pratikte, bir alternatör hızla ısınır ve çıkışı %25’e varan oranda düşer. Bu nedenle, bir sistem tasarımcısı için anlamlı derecelendirme numarası sıcak derecelendirmedir. Eşleşen pratik ve teorik çıkışlara sahip bazı SAE dereceli alternatörler olsa da, tasarım amacıyla, bir sıcak derecelendirme mevcut değilse, bir alternatörü % 20 oranında düşürmek uygundur. Üreticiler, alternatör dönüş hızının (rpm) bir fonksiyonu olarak alternatör performansını (amper) gösteren eğriler veya tablolar sağlar. Bu eğrilerin karşılaştırılması, aynı teorik tepe noktasına (ör. 150 amper) sahip modellerin bunu başarmak için çok farklı dönüş hızları gerektirebileceğini ortaya çıkarabilir. Alternatör ne kadar düşük hızla yüksek bir çıkış elde ederse teknelerde daha çok kabul görür çünkü makine rölantide çalışırken bile maksimum güç üretebilir. Alternatörün çıktı oluşturduğu hız bir sistemi tasarlamada önemli bir faktördür.

Bir diğer önemli unsur kasnak boyutlandırmasıdır. Standart motor kasnakları ve yüksek çıkışlı alternatörlerle tedarik edilenler, genellikle alternatöre sık kullanılan motor devri ile hedef çıktıya ulaşmak için izin vermez. Bunun nedeni, çoğu alternatör ve kasnağın, tipik olarak 2.500 rpm veya daha yüksek hızda çalışan motorların bulunduğu otomotiv uygulamaları için tasarlanmış olmasıdır. Deniz motorlarında ise rölanti hızları 700-800 rpm arasında herhangi bir yerde çalışır ve seyir devri genellikle 2.000 rpm’den yüksek olmaz.

Tekne motorları ve kullanımları önemli ölçüde değişiklik gösterdiğinden aşağıdaki adımları uygulayarak alternatör kasnak boyutları belirlemelisiniz;

• Hedeflenen alternatör çıkışını üretmek için gereken alternatör devrini belirleyin.
• Alternatörler özellikle yüksek sıcaklıkta çalışma için tasarlanmıştır. Aşırı ısınmaya karşı bir koruma olarak hedeflenen sürekli alternatör çıkışı, nominal gücün % 75’ini geçmemelidir.
• Alternatörün maksimum güvenli çalışma hızını bulun. (genellikle 10.000 rpm)
• Normal operasyon sırasında minimum motor devrini belirleyin.
• Bu minimum motor hızında hedef çıktıya ulaşacak bir alternatör kasnak oranı oluşturun.
• Alternatörün maksimum motor devrinde aşırı hız yapmayacağını kontrol edin.
• Gerekirse, alternatörün maksimum hızına yalnızca maksimum motor devrinde ulaşması için kasnakları kapatın.

Genel bir kural olarak, belirli bir motor devri için alternatör devrinin artması gerekiyorsa, alternatör kasnağının boyutunu küçültmek yerine motor kasnağı çapını artırmalısınız. Alternatör kayışı oldukça yüklüdür ve kasnak boyutunun küçülmesi, kayış kaymasını ve diğer sorunları şiddetlendirir.

Diğer bir karışıklık ise bazı motor takometrelerinin, bazı alternatörlerin (alternatördeki bir terminalden takometreye giden telli bağlantılı olanlar) iç faz frekansını algılayarak çalışmasıdır. Alternatörü çalıştırmak için standart olmayan bir kasnak oranı kullanılırsa, devir saati kalibrasyonunu atar. Bunu ayarlamanın her zaman bir yolu yoktur ve bazı çok adımlı voltaj regülatörlerinde takometre, aküler tam şarj durumuna yaklaştığında ve şarj kontrol cihazı “dalgalı” ayarına geçtiğinde açılıp kapanabilir.

Alternatör Montajı

Çoğu durumda, ideal bir kurulum mevcut alternatörün yerini almaz, bunun yerine ona yüksek çıkışlı bir alternatör ekler.

Yüksek çıkışlı alternatörler, genellikle çoğu otomotiv alternatörü ile aynı boyutta olan küçük bir çerçeve ve ısı dağılımını optimize etmek için oldukça arzu edilen ancak bazı durumlarda montajı zor olan büyük bir çerçeve içinde gelir. Genel kullanımda birkaç standart montaj düzenlemesi vardır. Boyutu ne olursa olsun, bir yedek alternatör orijinal ile aynı bağlantıları kullanmalıdır. En yaygın olanları, üzerinde uzun bir cıvatanın 3.15″/80mm veya 4″/102mm (J180 stili) aralıklı iki pabuçtan geçtiği (çift ayak olarak da bilinir) ve 1″veya 2″ (25mm veya 51mm) kalınlığında bir ağır hizmet pabucu ile tek ayaklı montajlardır.

Eski motorlardaki yüksek çıkışlı yedek alternatörler, genellikle motorun tatlı su pompasına da güç sağlayan tek bir V kayışı ile çalıştırılır. Kasnaklar ve kayış değiştirilmedikçe, alternatör çıkışını sınırlayan faktör mevcut kayış boyutu olacaktır. Kural olarak, tek bir 3⁄8 “(10 mm) kayış, 1 kW alternatör çıkışının (örneğin, 14 V’ta ~ 75 amper) çok daha fazlasını işlemek için kullanılmamalıdır ve tek bir ½” (13 mm) kayış 1½ kW’tan (örneğin, 14V’da ~ 100 amper) çok fazla olmamalıdır. Daha yüksek yüklere güç sağlamak için gereken kayış gerginliğinin su pompasındaki yataklara zarar verebileceğini unutmayın.

Geleneksel V kayışları iki profilde gelir; birincisi klasik (1930’ların ABD standartlarına göre, aynı zamanda kama ve geleneksel olarak da bilinir); ikincisi ise dar, geleneksel kasnaklı motorlarda en yaygın olanıdır. (Her iki profilin metrik versiyonları mevcuttur). Kayış kalitesi üreticiler arasında önemli ölçüde değişiklik gösterir. Tecrübelerime göre, sadece bir kayışa bakarak kalite seviyesini söylemenin bir yolu yoktur. Gates Green Stripe kayışlarından mükemmel sonuçlar aldım ve bu nedenle bunları her zaman belirtiyorum.

Serpantin kayışlar, birçok geleneksel kasnak ve kayış sorunlarını ortadan kaldırır ve aynı zamanda olağanüstü yüksek kayış yüklerini de destekleyebilir; birçok sistemdeki sınırlayıcı faktör, devreye dâhilse su pompasındaki yataktır. Güçlendirme serpantin kasnak kitleri, en popüler deniz motorları için mevcuttur ve yüksek çıkışlı alternatörler takılıyorsa mükemmel bir yatırımdır.

Serpantin kayışlarını belirlerken, otomotiv endüstrisi şu anda “K” kesitli “mikro-V” kayışları ve uyumlu kasnakları kullanmaktadır. Deniz dünyası büyük ölçüde uyumlu takip ediyor. Ancak, yedek kayışları bulmak “K” bölümü kayışlarını değiştirmek kadar kolay olmasa da, endüstriyel “J” bölümü bazen denizcilik uygulamalarında görünür.

Bir deniz motorundaki tipik kayış geometrisi, alternatör kasnağında 90°’den fazla kayış sargısına neden olmaz. Güçlü alternatörlerin yüksek yükleri göz önüne alındığında, bu konfigürasyonda kaymayı önlemek için önemli ölçüde kayış gerginliği gereklidir. Alternatör kasnağı kayış sargısını 180°’ye kadar artırmak için bir avara kasnağı veya gergi kasnağı eklemek, önemli ölçüde daha düşük kayış gerginliği ve daha az kayma riski ile yüksek yükleri karşılayacaktır. Böyle bir kasnak her zaman düşük yük tarafında alternatör kasnağının krank mili kasnağı tarafından kasnaktan çekildiği taraf değil, kayışın kasnağa beslendiği yerde bulunmalıdır.

Motor Aşırı Yüklenmesi

Güçlü alternatörler, hareket halindeyken, özellikle rölantide ve düşük hızlarda ve geniş açık gaza (WOT) yaklaşırken, nispeten düşük güçlü bir motoru kolayca aşırı yükleyebilir. Bu bir sorunsa, alternatörün çıkışını, normalde kurulandan daha gelişmiş bir şarj kontrol cihazı gerektiren belirli motor hızlarında sınırlamanız gerekecektir. Üreticiden ayrıntılı bilgilerin bulunmaması durumunda, aşağıdakiler, ihtiyacınız olup olmadığını belirlemek için bir yöntemdir.

• Motor gücü ve pervane yükünün hp veya kW cinsinden ifade edildiği motorun tam güç eğrisinin bir grafiğini ve nominal pervane yük eğrisini (genellikle motor üreticisi tarafından çevrimiçi olarak yayınlanır) edinin. Bu grafiği oldukça geniş bir formatta yazdırın.
• Belirli bir alternatör dönüş hızında amper cinsinden ifade edilen alternatör çıkış eğrisinin bir kopyasını elde edin.
• Herhangi bir alternatör dönüş hızında watt (W) cinsinden maksimum çıkışı belirlemek için amperleri şarj voltajıyla (örneğin 14V, 28V) çarpın.
• KW’a ulaşmak için watt’ı 1.000’e bölün (örneğin, 150 amperlik bir çıkış 14V → (150 x 14) / 1.000 = 2.1 kW). Motor gücü ve pervane yük eğrileri hp cinsinden ifade edilirse, kW’yi hp’ye dönüştürmek için kW’ı 1,34 ile çarpın (örneğin 2,1 kW x 1,34 = 2,81 hp).
• Alternatörün verimliliğini biliyorsanız, bunu bir ondalığa dönüştürün (örneğin,% 60 verimlilik = 0,6) ve bu hızdaki yaklaşık krank mili kasnak yükünü belirlemek için herhangi bir alternatör dönüş hızında alternatörün kW veya hp çıkışına bölün (örn. % 60 verimlilikte, 2.1 kW çıkış = (2.1 / 0.6) = 3.5 kW krank mili yükü; 2,81 hp çıkış = (2,81 / 0,6) = 4,68 hp). Alternatör verimliliğini bilmiyorsanız, bunun% 60’ı geçmediğini varsayın.
• Herhangi bir çıkış noktasında krank mili kasnağı ve alternatör kasnağı arasındaki kasnak oranını alternatörün rpm’ine bölerek bu krank mili kasnak yüklerinin oluştuğu motor devrini belirleyin.
• Alternatör yükünü belirli bir motor devrinde pervane yüküne ekleyin. Bu, alternatör yüklerini, yazdırdığınız pervane eğrisi grafiğine ekleyerek yapılabilir. Kesin bir sayıdan ziyade, kombine alternatör ve pervane yükünün kabaca bir gösterimini arıyoruz. İki alternatör varsa, her ikisi için de aynı hesaplamaları yapın; her iki yükü de ekleyin ve toplamı pervane yüküne ekleyin.
• Pervane ve alternatör yükü motorun tam güç eğrisine yaklaşırsa, o motor devrinde alternatör yükünü azaltın. Bazı durumlarda manuel olarak yapılabilir, ancak büyük olasılıkla gelişmiş bir şarj kontrolörü gerektirecektir. Genel olarak, WOT’a yaklaşana kadar ki bu noktada ideal olarak herhangi bir güçlü alternatör kapatılacaktır, birleşik alternatör ve pervane yükü, herhangi bir hızda motorun maksimum güç oranının (tam güç eğrisi) % 70’ini geçmemelidir. Bu, hesaplama hatalarını ve beklenmeyen yükleri barındırırken aynı zamanda motor yakıt verimliliğini optimize etmeye yaklaşır.

Yukarıdaki hesaplamalar, herhangi bir motor devrinde krank mili kasnağına eklenen alternatör yükleri hakkında kabaca bir fikir vermektedir. Bunları aşağıdaki şekilde tork değerlerine dönüştürün:

• Nm = (9,549 x kW)/rpm
• In-lb = (63,025 x hp)/rpm
• Ft-lb = (5,252 x hp)/rpm

Burada kW ve hp, yukarıda hesaplandığı gibi krank mili kasnak yükü ve rpm, motor rpm’dir.

Daha küçük motorlarda (örneğin, 100 hp’nin altında) bu yükler, yayınlanan izin verilen yan yükleri aşabilir; motor üreticileri yeni motorların garantisini geçersiz kılabilir. Bu yıllardır süregelen bir sorun. Doğru kurulumlarda, bir alternatöre atfedilebilecek birkaç motor hasarı durumu vardır ve motor üreticileri, tüketici talebi nedeniyle bu kurulumları kabul etmeye giderek daha fazla zorlanmaktadır. Yasal tavsiye verme yetkisine sahip değilim, ancak ABD’de 1975’te kabul edilen Magnuson-Moss garanti yasası, servis ve bakımda markasız parçalar kullanıldığı için motor garantisinin geçersiz kılınmasını özellikle yasaklıyor.

Hizalama ve Gerginlik

Doğru kasnaklar, braketler ve kayışlar elinizde olduğunda, çoğu alternatörün mekanik montajı basittir. Hizalama, montaj dirsekleri tarafından belirlenir, bu nedenle çalışır veya çalışmaz, kolayca herhangi bir ayarlama yapmanın bir yolu yoktur. Kayışı takmadan önce çeşitli lazer aletleriyle kasnak hizalamasını kontrol edebilirsiniz. K-kesitli serpantin kayışları için Gates’ten birkaç kullanımı kolay ve doğru cihaz mevcuttur (model numaraları 91075 ve 91006). Kayış gerginliği az çok elle tatmin edici bir şekilde kontrol edilebilmesine rağmen, kayış sert bir şekilde çalıştırılacaksa, en iyisi bir gerilimölçer kullanmaktır. Gördüğüm en iyisi Gates Sonic U-508 modeli, 700 $, pahalı ama profesyonel kurulumcu için buna değer.

Kablo Boyutlandırma, Bükme ve Bağlantılar

Mekanik kurulumdan sonra kablo bağlantısı yapılır. Burada göründüğünden daha fazlası var, özellikle de yüksek performanslı alternatörlerde. Aşağıda, bariz ve zaman zaman ihlal edildiğini gördüğüm çok açık olmayan bazı gereksinimleri açıkladım.

American Boat & Yacht Council (ABYC) E-11 standardına uygun olarak, kablolar alternatörün tam nominal çıkışında maksimum %3 voltaj düşüşüne izin verecek şekilde boyutlandırılmalıdır. Kablo geçişinin uzunluğuna bağlı olarak, yüksek çıkışlı alternatörlerde bu kolayca 2/0 (70 mm²) kablo gerektirebilir ve bazen daha da büyük olabilir. Ek hususlar şunları içerir:

• Çalışma sertleşmesi ve kırılması olmaksızın kaçınılmaz titreşime dayanması için kablolar her zaman en az Tip 2 bükülü olmalıdır.
• Standardı karşılamak için gereken kablo boyutuna bağlı olarak, kurulumunuz alternatörün arkasındaki nispeten küçük bir çıkış saplamasına bağlı büyük bir kablo içerebilir. Kablo terminali ve saplamalarının tam olarak eşleşmesi ve tespit somununun bir kilit rondelası veya bir nyloc somunu içermesi önemlidir. Bir alternatörün arkasındaki sıcaklık nyloc somun içindeki plastik ekin nominal kilitleme sıcaklığını (250°F/121°C) aşabileceğinden, ilk tercih edilir.
• Kablo, gevşek çalışmasını önlemek için alternatöre yakın bir gerilim azaltıcı ile desteklenmelidir. Aksi takdirde, ortaya çıkan bir ark hatası çıkış saplamasından geçerek kablonun tamamen düşmesine neden olabilir. Gevşek kablo ucu motor bloğuna veya başka bir topraklanmış yüzeye temas ederse, bağlı olduğu akülerdeki bir kısa devre motor yağ karterini yakabilir veya bir yangını başlatabilir.

Isınma Sorunları

%60’ı geçmeyen en yüksek verime sahip geleneksel alternatörler, zorlandıklarında ısınırlar. Bunu bir perspektife koymak için, 150 amperde çalışan %60 verimli nominal 12V alternatör (150A x 14V) = 2.100W = 2.1 kW elektrik enerjisi teknenin elektrik sistemine de 1.4 kW ısı üretecektir. Alternatör kasası sıcaklıkları sıklıkla 212°F’yi (100°C) aşar ve bazen önemli ölçüde yükselir. Örneğin, alternatör kasasına cıvatalanmış birçok Balmar alternatör sıcaklık sensörü için fabrika sıcaklık ayarı 226˚F (108˚C) olup, bu sıcaklık ayarını Balmar’ın şarj kontrol yazılımı aracılığıyla 248˚F’ye (120˚C) kadar yükseltmek mümkündür. Ben bunu 237°F (114°C) olarak ayarladım. Yüksek çalışma sıcaklıklarının birkaç sonucu vardır:

• Yanmasını önlemek için alternatör, özellikle lityum iyon pilleri şarj ederken, şarj kontrol cihazına bağlı bir sıcaklık sensörü gerektirebilir.
• Alternatörden gelen çıkış kabloları, özellikle pozitif kablo (çoğu alternatör, negatif bir çıkış kablosu olmadan kasa üzerinden topraklanır), alternatör ısısını, muhafazanın sıcaklığına yaklaşan çıkış çıtasına bağlantıdan hemen sonraki bölüm ile taşır. 392˚F(200˚C) kadar yüksek yalıtım sıcaklık derecelerine sahip kablolar burada kullanılmalıdır, ancak bunları kullanımda görmedim. ABD’de yaygın olan UL 1426 “Tekne Kablosu” (BC5W2 olarak da bilinir) 221˚F (105˚C) “kuru” sıcaklık derecesine sahiptir. Yoğun çalışan bir alternatör, bir kabloya maksimum nominal sıcaklığı yüklemek için kablo terminaline yeterli ısı iletecektir. Bu noktada, ABYC ampaklık tablolarına göre, kablodan amper düşürülmemelidir, ancak alternatör 100 amperin çok üzerinde çıkışlar sağlamaktadır. Hâlihazırda, kabloları çok bilindik bir şekilde boyutlandırmaktan başka, bunun için standartlara uygun iyi bir çözüm yoktur. Asla 221˚F’den daha düşük dereceli kablo kullanmayın ve asla kabloyu alternatör kasasına bağlayarak alternatör çıkış saplamasına yakın desteklemeyin. Isıyı olabildiğince hızlı dağıtmak için telin serbest havada olması gerekir. Birçok Avrupalı tekne yapımcısının 221˚F’nin altında sıcaklık derecesine sahip kablolar kurduğunu unutmayın ki bu, birçok alternatör kurulumu için tamamen uygun değildir. Sorunları birleştirmek için, kablo genellikle sıcaklık derecesiyle etiketlenmez.
• Otomatik motor odası yangın söndürme sistemleri 174˚F’de (79˚C) tetiklenir. Rahatsız edici tetiklemeyi önlemek için, sıcaklık sensörünü zor çalıştırılacak yüksek çıkışlı alternatörlerden uzağa kurun. Sıcaklık sensörünü asla alternatörün doğrudan üzerine veya soğutma havasının çıkış yoluna monte etmeyin. Tekne sahiplerine, motor çalışırken tetiklenirse onarılamaz motor hasarına neden olabilecek kuru toz yerine daha pahalı gazla dolu söndürücü seçeneğine yatırım yapmalarını tavsiye edin.
• Kurulumdan sonra, bir alternatör tam nominal çıkışında çalıştırılmalı, en az 10 dakika orada tutulmalı ve ardından ilgili kablolardaki tüm bağlantıların – alternatör çıkış saplamasından şarj edilmekte olan akülere kadar – bir termik ile (sıcak nokta olmadığından emin olmak için görüntüleme kamerası) fotoğraflanması gerekir. Eğer bunlardan herhangi birini bulursanız, kusurlu bağlantıları temizleyin ve yeniden kurun. Akıllı telefonlara takılan termal görüntüleme kameraları artık yaklaşık 200 dolara satın alınabiliyor. Bu cihaz, herhangi bir deniz elektrikçisinin alet çantasının önemli bir bileşenidir. Bir lazer ısı tabancası, 20 dolardan daha düşük bir fiyata benzer bir amaca hizmet edebilir, ancak bir kameranın alan görüntüsü, neler olup bittiğine dair daha iyi bir genel resim sağlar.
• Artan sayıda uygulamada, diyot paketini bir alternatörün arkasından çıkarmak ve ayrı olarak monte etmek mantıklıdır. Diyotlar, ısı üretimine önemli ölçüde katkıda bulunur ve aynı zamanda bir alternatörden hava akışını engeller. Paketin çıkarılması alternatör soğutmasını iyileştirirken, paketin kendisi daha iyi ısı dağılımı için daha soğuk bir ortama monte edilebilir. Bu değişiklikle, alternatörün arkasından çıkan tek bir pozitif kablo yerine, muhtemelen bir negatif kablo ile alternatörden diyot paketine, bundan sonra bir pozitif ve negatif kablo ile artık üç fazlı kablo olacaktır.

Aşırı Akım Koruması

ABYC E-11 kapsamında, 40 “(1m) ‘den daha az kabloyla bir marş motoru solenoidine (en yaygın kurulum) geri bağlanan bir alternatör aşırı akım koruması (OCP) gerektirmez. Ancak alternatör, bir teknenin elektrik sistemindeki başka herhangi bir noktaya bağlanmışsa, bazen kablonun her iki ucunda da OCP gerektirebilir. Belirleyici sorun, alternatörün maksimum olası çıkışının “kendi kendini sınırlayan” (pratikte öyle olacaktır) olup olmadığı ve çıkış kablosunun ampasitesinin bu olası maksimum çıkış kadar mı yoksa daha yüksek mi olduğudur. Alternatörün tam nominal çıkışına göre kabloların boyutlandırılması için %3 voltaj düşüşü tablosu kullanılırsa, kablo akımı yeterince yüksek olacaktır.

Bir OCP cihazı bulana kadar pozitif kablo elektrik yolunu şarj edilmekte olan pillere kadar takip etmek önemlidir. Bu cihaz, alternatörden gelen kablonun akım gücünden daha yüksek bir değere sahipse, alternatör çıkış kablosunun geri kalanına bağlandığı noktada, alternatörden gelen çıkış kablosunun ampasitesine göre derecelendirilmiş ek bir OCP cihazı gereklidir. ANL veya benzeri sigortalar genellikle burada ve başka yerlerde yüksek akım DC devrelerinde kullanılır. Bunların bağlantıları neredeyse her zaman düşük elektrik iletkenliğine sahip paslanmaz çelik bağlantı elemanları ile yapılır. Kablo terminallerinin sigortalarla veya baraların iletken yüzeyleri ile doğrudan temas halinde olması ve iletken yüzeyler arasına paslanmaz çelik pul yerleştirilmemesi önemlidir. Devreye yanlışlıkla dâhil edilen ve yüksek sürekli akımlara maruz kalan bu tür pullar, sigortaları patlatmak (bu noktada alternatördeki diyotlar tahrip olabilir) ve hatta yangınları başlatmak için yeterli ısı üretebilir. Rahatsız edici yanma olasılığını en aza indirmek için yavaş atan sigortaları tavsiye ederim.

Lityum İyon Piller

Lityum-iyon piller geniş kabul gördükçe, eğilim onları kurşun asitli pillerin yerine geçecek şekilde düşünmek yönündedir. Prensip olarak, iyi deşarj olmuş bir lityum iyon pil, şarj cihazlarını uzun süre boyunca tam sürekli çıkışa götürebilir, ancak bir alternatör sürekli çalışma için derecelendirilmemişse, onu düşürmenin bir yolu olmalıdır. Örneğin, Yanmar, Valeo alternatörleri lityum iyon pillerle kullanıldığında, çıkış akımının, nominal çıkışlarının %75’inden fazlasıyla sınırlı olmamasını şart koşmaktadır. Diğer bir indirgeme mekanizması, alternatör sıcaklığını izlemek ve çıkışı ayarlanmış bir sıcaklık limitine göre kontrol etmektir.

Tüm lityum iyon pillerin yüksek şarj oranları için derecelendirilmediğini unutmayın. Aslında, 0,3C kadar düşük önerilen şarj hızları (yani, pilin Ah değerinin %30’u olan amper cinsinden bir şarj oranı; örneğin, 200-Ah’lik bir pilin önerilen maksimum şarj hızı 60 amper olacaktır) şeklindedir. Akünün özelliklerini alternatörün karakteristikleriyle eşleştirmek önemlidir.

Lityum iyon piller %90-%95 verimli olsalar da, yüksek C hızlarında çevrilirlerse, kalan %5-%10 önemli miktarda ısı üretebilir. İç sıcaklık belirli bir eşiğin üzerine çıkarsa, bir batarya yönetim sistemi (BMS) bataryayı teknenin elektrik sisteminden ayırabilir. Bu nedenle, alternatör şarj hızları dâhili akü sıcaklıkları ile koordine edilmelidir.

Denizcilik uygulamaları için herhangi bir lityum iyon pil üzerindeki BMS, muhtemelen pilin potansiyel olarak güvenli olmayan bir duruma girmesini engellemek için tasarlanmıştır. Bir dizi voltaj, sıcaklık ve şarj durumu eşiği, genellikle akünün teknenin elektrik sistemiyle bağlantısının kesilmesine neden olan koruyucu önlemleri tetikleyecektir. Bu, alternatör çalışırken meydana gelirse, teknede o sırada açık olan tüm elektronik ekipmana zarar veren bir voltaj yükselmesi oluşturabilir ve diyotlarını üfleyerek alternatörü bozabilir. Bunu önlemek için BMS, akü bağlantısını kesmeden önce herhangi bir alternatörü kapatacak şekilde programlanmalıdır. Bu özellik, mevcut kurşun asitli akülerin yerini almak üzere tasarlanmış, takmalı akülerde sıklıkla yoktur.

Deniz pillerindeki iki baskın lityum iyon kimyası, lityum demir fosfat (LFP) ve nikel manganez kobaltır (NMC). Bir pil şarj cihazının liman tarafındaki bir güç kaynağına takılması gibi, tam şarj durumunda uzun süre muhafaza edildiklerinde kapasitelerini kalıcı olarak kaybedecekleri NMC pillerinin bir özelliğidir. Benzer şekilde, bir jeneratör veya tahrik motoru 7/24 çalışıyorsa ve NMC pillerini sürekli olarak şarj ediyorsa, pilleri tam şarj durumunun altında tutmak için bir şarj kontrol mekanizması programlanmalıdır.

LFP kimyası, sürekli tam şarja duyarlı değildir, ancak yine de tam şarj durumunun altında tutulmasından fayda sağlayacaktır. Bu, kurşun asit pilleri yönetme şeklimizin tam tersidir.

Sonuç

En azından son otuz yıldır, yerleşik DC sistem tasarımını ilerletmek için yaptığımız hemen hemen her şey, kurşun-asit pillerin doğasında olan sınırlamaların ve zayıflıkların etrafında çalışmak oldu. Giderek artan bir şekilde, lityum iyon pillerin benimsenmesi bu barikatı ortadan kaldırıyor ve DC sistemlerimizdeki stres noktası, özellikle alternatörler olmak üzere üretici tarafa kayıyor.

Geliştirme aşamasındaki bazı mükemmel çözümler, son derece karmaşık kontrol sistemleriyle bağlantılı yüksek çıkışlı alternatörleri içerir, ancak bu tür çözümlerin yetenekleri, müşterileri mutsuz etmekten kaçınmak için daha geniş alternatör pazarına süzülene kadar, geleneksel alternatör kurulumlarının daha ince ayrıntılarına çok dikkat etmemiz gerekir.