Deniz araçlarında enerji kararlılığı ve güvenliği, seyir emniyetinin en temel unsurudur. İzmir limanlarında ve marinalarında bulunan tekne ve yatlar, geleneksel kurşun-asit, AGM veya jel servis aküleri kullanıldığında ciddi kapasite kayıpları ve voltaj çökmeleri ile karşılaşırlar. Çünkü geleneksel kurşun-asit kimyasına sahip aküler, nominal kapasitelerinin en fazla yüzde 50’sini (DoD) verimli kullanabilirler ve derin deşarj döngülerinde hızla yaşlanırlar. Ayrıca marine donanımlarının (ırgat, buzdolabı, invertör, su yapıcı) anlık yüksek akım talepleri, kurşun-asit sistemlerde voltaj kararsızlığına yol açar. Pil Klinik teknik servisinde bu kısıtlamaları ortadan kaldırmak adına, denizcilik standartlarına uygun, yüksek çevrim ömürlü ve kararlı Lityum Demir Fosfat (LiFePO4) servis akü bankaları imal ediyoruz. Tekne sahipleri için profesyonel tekne ve yat için LiFePO4 akü dönüşümü projeleri yürütüyoruz.
Kurşun-Asit AGM/Jel Akülerin LiFePO4 Kimyası ile Değişim Kriterleri
Tekne ve yatlarda servis aküsü olarak konumlandırılan jel veya AGM akülerin LiFePO4 prizmatik hücrelerle değiştirilmesi, teknenin hem ağırlık dengesini optimize eder hem de kullanılabilir enerji yoğunluğunu iki katına çıkarır. LiFePO4 hücreler, nominal kapasitelerinin yüzde 95’ine kadar derin deşarj edilseler dahi gerilim kararlılığını bozmazlar.
Dönüşüm projelerimizde teknenin elektriksel tüketim haritasına göre tasarladığımız hücre dizilim standartları şunlardır:
-
12V Standart Tekne Sistemleri İçin: 4S (4 seri) LiFePO4 prizmatik hücre bağlantısı ile nominal 12.8V gerilim elde edilir. Tam dolumda 14.6V şarj üst sınırına ulaşılır.
-
24V Katamaran ve Yat Sistemleri İçin: 8S (8 seri) LiFePO4 prizmatik hücre kombinasyonu kurulur. Böylece nominal 25.6V kararlı enerji hattı sağlanır.
-
48V Büyük Yat ve Elektrikli Tahrik (Propulsion) Sistemleri İçin: 16S (16 seri) LiFePO4 prizmatik hücre dizilimi ile nominal 51.2V çalışma voltajı yakalanır.
İzmir genelinde gerçekleştirdiğimiz her marine projesinde, prizmatik hücrelerin arasına elektriksel yalıtımı korumak ve dalga sarsıntılarından kaynaklı mekanik aşınmayı önlemek amacıyla yüksek yoğunluklu FR4 epoksi fiber levhalar yerleştiriyoruz.
Deniz Şartlarında Yüksek Akım Çekimi ve Alternatör Kaynaklı Isıl Riskler
Teknelerde ırgatın demir çekmesi veya invertör üzerinden yüksek güçlü bir cihazın çalıştırılması esnasında batarya bankasından sürekli ve anlık olarak çok yüksek akımlar çekilir. Eğer paket montajında miliohm (mOhm) dengesi yapılmamış, deşarj limiti düşük kalitesiz piller kullanılırsa hücrelerin iç direnci hızla yükselir.
Yüksek akım çekimi altında zayıf piller aşırı ısı üretir. Bu durum akıllı koruma kartının (BMS) devreyi erken kesmesine veya hücrelerin şişmesine yol açar. Bir diğer kritik operasyonel risk ise ana makine alternatörüdür. Kurşun-asit akülere göre iç direnci çok düşük olan lityum piller, alternatörden sınırı aşan yüksek akım çekmeye çalışır. Eğer araya Victron Orion DC-DC dönüştürücü gibi bir akım sınırlayıcı entegre edilmezse, alternatör sargıları aşırı ısınarak yanar. Bu ısıl ve elektriksel riskleri, doğru kesit analizi ve koruma komponentleri ile sıfıra indiriyoruz.
Tekne Enerji Sistemlerinde Smart BMS ve Aktif Balans Kalibrasyonu
Deniz ortamında aylarca enerjisiz kalabilen veya sürekli şarj-deşarj döngüsüne giren prizmatik hücrelerin ömrünü uzatmak için batarya yönetim sistemi (BMS) ve aktif balansör kalibrasyonunu hassas parametrelerle gerçekleştiriyoruz. Atölyemizde programlanan Smart BMS sistemlerinde şu teknik protokolleri uyguluyoruz:
-
2A Aktif Balansör Yönetimi: Marin akü bankalarında hücre kapasiteleri yüksek (Örn: 100Ah – 280Ah) olduğu için, seri bloklar arasındaki voltaj sapmalarını (imbalance) engellemek adına 2A gücünde aktif balansörleri sürekli devrede tutuyoruz.
-
Çift Katmanlı Sıcaklık Kontrolü (NTC): Akü kutusu içine ve mosfet yüzeylerine yerleştirdiğimiz sensörler sayesinde, hücre ısısı 55 dereceye ulaştığında akımı keserek termal güvenliği sağlıyoruz.
-
NMEA 2000 ve Bluetooth Haberleşme: Akü verilerini (SoC, voltaj, sıcaklık, anlık akım) bilgisayar yada mobil cihazlar üzerinden anlık izleyebilmesi için RS485 ve Bluetooth protokolleri üzerinden dış dünyaya açıyoruz.
Prizmatik Hücre Eşleme ve Korozyon Önleyici Marine Montaj Standartları
Deniz araçları sürekli yüksek neme, tuzlu suya ve vibrasyona maruz kalır. Bu sert çevresel koşullar nedeniyle bağlantı noktalarındaki elektriksel direnç riskleri normal uygulamalara göre çok daha yüksektir. Teknik servisimizde imal ettiğimiz akü paketlerinde korozyonu önlemek adına özel bir montaj protokolü uyguluyoruz.
| Teknik Parametre | Standart Jel / AGM Servis Aküsü | Pil Klinik Marine LiFePO4 Akü |
| Kullanılabilir Kapasite | Maksimum Yüzde 50 (DoD) | Yüzde 95 ve Üzeri (DoD) |
| Çevrim (Döngü) Ömrü | 400 – 600 Çevrim | 4000 – 6000 Çevrim (Uzun Ömürlü) |
| Ağırlık Değerleri (200Ah için) | Yaklaşık 60 Kilogram | Yaklaşık 22 Kilogram (Hafif Yapı) |
| Bağlantı Elemanları | Standart Kurşun Kutup Başı | Kalay Kaplı Saf Bakır Bara ve Paslanmaz Çelik |
İzmir’deki atölyemizde montaj aşamasına geçmeden önce, tüm prizmatik hücreleri kapasite testi ve iç direnç testine alarak birbirine en yakın miliohm değerindeki hücreleri eşliyoruz (matching). Hücre kutuplarını birleştiren kalın baraları, tuzlu su korozyonuna karşı dirençli olan kalay kaplı saf bakır malzemeden seçiyoruz. Bağlantı somunlarında ise gevşemeyi önleyen paslanmaz çelik fiberli somunlar kullanıyoruz. Tüm hücre bloğunu sarsıntı emici yalıtım malzemeleri ile destekleyerek, sıvı temasından koruyan IP65 veya IP67 standartlarında sızdırmaz marine kasalar içerisine yerleştiriyoruz. Bu sayede teknenizdeki lityum enerji altyapısı uzun yıllar boyunca kayıpsız ve güvenli bir şekilde çalışmaya devam eder.
