Poleg električnega motorja na plovilu so enako pomembne tudi baterije in električna napeljava. O električnih motorjih smo že pisali v članku Električni motorji v navtiki, tokrat pa se posvetimo baterijam.
Po analogiji, lahko električni motor na plovilu primerjamo z motorjem na notranje izgorevanje. Pri obeh je pomembna izhodna moč. Rezervoarju za gorivo (bencin ali diesel) pa je analogna baterija ali več njih. Večja kot je kapaciteta rezervoarja ali baterije, večji je domet plovila. Tretji faktor, ki je pri električnih motorjih izjemno pomemben, pri bencinskih pa nanj niti ne pomislimo, so kabli za povezavo baterij z motorjem. Pri motorjih na notranje izgorevanje zadostuje že cev debeline 10-12 mm, pri elektriki pa je zadeva nekoliko bolj zakomplicirana.
Pa se posvetimo najprej baterijam.
Preden se odločimo za nakup električnega motorja in baterij potrebnih za njegov pogon, se moramo seznaniti, kaj vse je pomembno pri izbiri pravih baterij.
Kapaciteta in napetost baterij
Prvi pomemben dejavnik je sigurno kapaciteta baterije ter njena napetost. Kapaciteta bo določala, koliko časa bomo lahko poganjali motor in kako močan motor bomo lahko poganjali. Ker navtični električni motorji delujejo običajno na višjih napetostih (24V ali 48V), kot je napetost klasičnih baterij (12V), se moramo odločiti za nakup posebne baterije ali pa moramo zaporedno zvezati primerno število enakih baterij, ki nam bodo zagotovile potrebno napetost. Višja napetost se uporablja zaradi zmanjšanega padca napetosti na kablih zaradi njihovega upora.
Tip baterije
Baterije, ki so izdelane specifično za pogon so že prilagojene uporabi. Če se odločimo za klasične akumulatorje, moramo izbrati tiste, ki so namenjene številnim globokim praznjenjem. To je tip baterij, ki jih na plovilih uporabljamo za porabnike. Te baterije so izdelane na poseben način, ki zagotavlja, da baterijo lahko izpraznimo vse do 80% njihove kapacitete. Ker praktično nobene baterije ne moremo sprazniti do 100% (razen Optima in akumulatorji v LiFePo ali LiNMC tehnologiji), moramo ta podatek upoštevati pri izračunu potrebne kapacitete.
Življenjska doba baterije
Baterije imajo svojo življenjsko dobo, ki jo merimo v številu globokih praznjenj. Večje kot je njihovo število, dlje časa bomo lahko baterijo uporabljali. Čim bolj izpraznimo akumulator, krajša je njegova življenjska doba. Globina praznjenja je odvisna od tehnologije. Poltrakcijski akumulatorji imajo globino praznjenja le 30% in pri tej globini določeno število globokih praznjenj. Akumulator lahko sicer izpraznimo tudi globlje, samo mu s tem zmanjšamo število ciklov praznjenja, preden ga bomo morali zamenjati. AGM baterije lahko praznimo do 50%, najbolje pa se obnesejo GEL akumulatorji, ki jih lahko praznimo vse do 80%. Posebnost so Optima in akumulatorji v LiFePo ali LiNMC tehnologiji, ki dovoljujejo praznjenje tudi do 100% in omogočajo 400 globokih praznjenj. Akumulatorji s tekočim elektrolitom lahko prenesejo do 300 globokih praznjenj, gel akumulatorji 500-600, specialni pa vse do 1000.
Temperaturna obstojnost
Večina akumulatorjev je izdelana za uporabo v temperaturnem obsegu med -10C in +40C. V navtiki se srečujemo z višjimi temperaturami. Največ jih uporabljamo v poletnem času, ko so temperature višje. Pogosto se nahajajo v zaprtih prostorih z malo ali nič zračenja ali celo motornih prostorih, kjer temperatura naraste tudi do +60C. Izbrati moramo akumulatorje, ki bodo stabilno delovali tudi pri temperaturah do 65C.
Koliko elektrike v resnici potrebujemo?
Nazadnje moramo še odgovoriti koliko elektrike v resnici potrebujemo za plovbo, oziroma kakšen doseg bi si želeli imeti s pomočjo električnega motorja. Odločitev je naša. Če želimo večjo samostojnost, bomo morali imeti več baterij.
Najprej moramo preveriti napetost, ki jo za delovanje potrebuje motor. V kolikor je to 12V motor, potem bo kapaciteta navedena že na akumulatorju. V kolikor uporabljamo 48V motor moramo najprej združiti skupaj štiri 12V baterije (zaporedna vezava), da bo napetost ustrezna. Baterije morajo biti enake. Kapaciteta 4 zaporedno vezanih baterij s skupno napetostjo 48V bo sicer enaka kapaciteti ene baterije z 12V, vendar zaradi večje napetosti sistema bomo iz njih dobili 4 krat več moči (P = U x I).
Naslednji podatek, ki ga potrebujemo za izračun je električni tok, ki bo tekel skozi sistem pri uporabi. Če uporabljamo 12V motor z močjo 1000w, bo ta pri polni obremenitvi potreboval tok 83A. Če uporabljamo 48V motor z močjo 1000w, bo ta pri polni obremenitvi potreboval tok 20A.
Pri izračunu potrebne kapacitete baterij, moramo upoštevati še dodaten faktor varnosti, oziroma meje do katere lahko izpraznimo baterije.
Sedaj lahko izračunamo potrebno kapaciteto baterij po formuli C= I x t oziroma po formuli C = I x t x VF (kapaciteta = tok x čas x varnostni faktor)
Primer izračuna za 1000W motor:
P = 1000W, I = 83 A, U = 12V
| Želi čas plovbe pri polni obremenitvi | Kapaciteta baterij | Kapaciteta baterij + varnostni faktor |
| 1 h | 83 Ah | 100 Ah |
| 2 h | 166 Ah | 200 Ah |
| 4 h | 332 Ah | 400 Ah |
| 10 h | 830 Ah | 1000 Ah |
Primer časa delovanja motorja glede na izhodno moč oziroma hitrost plovbe (motorja Aquamot s 1,1kW in 1,6kW, baterija 65Ah)*
| Hitrost plovbe /motor | Trend 1.1 (1.100 Watt) | Trend 1.6 (1.600 Watt) |
| počasna | 6 ur 30 min | 4 ure 30 min |
| polovična | 2 uri 30 min | 1 ura 45 min |
| najvišja hitrost | 40 min | 29 min |
