  De accu als energie bron
Er zijn verschillende soorten oplaadbare accu's, De meest bekende en op schepen de meest toegepaste, is de lood/zwavelaccu.
Minder bekend is de nikkelcadmium (niCad) accu. Dit type accu kunt u nog tegenkomen in o.a. oude noodstroom voorzieningen, vanwege de complexe laadmethode die deze NiCad accu bij het laden nodig heeft en het feit dat Cadmium zeer schadelijk is vor het milieu zijn deze accu's absoluut onbruikbaar voor gebruik aan boord.
Het principe van de loodzuracu:
Een accu kan elektrische energie omzeten in chemische energie. Deze energie kan weer omgezet worden in elektrische energie voor DC verbruikers zoals verlichting en elektrisch varen. Een accu bestaat uit meerdere cellen met een spanning van 2 Volt. Voor een 6 Volt / 12 Volt accu worden er 3 respectievelijk 6 cellen van 2 Volt in serie geschakeld en in één blok gemonteerd.
* Voor bijvoorbeeld een 24 Volt systeem worden er 4 blok accu's van 6 Volt of 2 blokken van 12 Volt in serie geschakeld.
De cellen zijn gevuld met een mengsel van water en zwavelzuur, het zgn. electrolyt. Samen vormen ze zo een "galvanisch element" van 2 Volt. Tijdens het ontladen wordt de loddoxide op de loodplaten omgezet in loodsulfaat. De zuurgraad daalt omdat voor het omzetten naar loodsulfaat zwafelzuur nodig is. Om de accu weer op te laden, moet er een externe spanningsbron (acculader) worden aangesloten met een spanning van ongeveer 2,4 Volt.
Het loodsulfaat wordt dan weer omgezet naar lood en loodoxide. Bij dit proces komt tevens weer zwavelzuur vrij.
Aan de laadspanning zijn grenzen verbonden om te voorkomen dat overmatig waterstof (gassen) vrijkomt. Zo komt bij een laadspanning van meer dan 2,4 Volt per cel veel waterstofgas vrij dat in contact met de zuurstof uit de lucht het gevaarlijke knalgas kan vormen.
Bij een 12 Volt accu is de bovengrens 14,4 Volt
Bij een 24 Volt accu bank is de bovengrens 28,8 Volt
Bij een 36 Volt accu bank is de bovengrens 43,2 Volt
Bij een 48 Volt accu bank is de bovengrens 57,6 Volt
Voor iedere toepassing wordt een specifieke accu toegepast waarvan de dikte en het aantal platen per cel variëren. De maximun te leveren stroom wordt bepaald door het totale plaatoppervlak. Het aantal keren dat een accu ontladen en geladen kan worden oftewel het aantal cycli, wordt bepaald door de dikte van de platen.
* In een accu bak van gelijke afmetingen kunnen dus meerdere dunne of meerdere dikke platen worden gemonteerd.
De Peukert - exponent
Het lijkt eenvoudig om de resterende tijdsperiode te berekenen waarbinnen een accu nog voldoende stroom levert. Eén van de manieren om dit te doen is de capaciteit van de accu te delen door de ontlaadstroom.
In de praktijk blijkt deze berekeningen niet te kloppen.
De meeste accu leveranciers vermelden de accu capaciteit bij een ontlaadtijd van 20 uur (C20 - waarde) deze waarde is bij inzet voor elektrisch varen dus absoluut niet van toepassing en tevens moet u rekening houden met een maximale ontladings diepte van 70 tot 80% met deze faktoren dient u dus serieus rekening te houden als u de capaciteit van uw gewenst batterij pakket berekend.
Een accu van 100Ah bij een ontlaadstroom van 100 A slechts 45 Ah en kan de accu dus voor slechts minder dan 30 minuten worden gebruikt. Dit verschijnsel wordt beschreven in een formule, de Peukert exponent, die ± 100 jaar geleden werd ontdekt dor de pioniers op accu gebied: de heren Peukert (1897) en Schroder (1894).
In de formule van peukert wordt het effect van verschillende ontladingswaarden op het vermogen van een accu beschreven. Het effect is dat de capaciteit van een accu afneemt bij een hogere ontlaadstrom.
Vooral bij elektrisch varen hebben we met dit effect dus serieus rekening te houden.
De peukert formule voor accucapaciteit bij de gegeven ontlading luidt: Cp = I n t
Cp = beschikbare accucapaciteit bij de gegeven ontlading
I = de ontlaadstroom
n = de Peukert exponent, = log T2 - log T1
-----------------------------
log I1 - log I2
T = de ontlaadtijd in uren
Een veel eenvoudigere en betrouwbaardere methode is is de installatie van een Mastervolt / Bellmann accu monitor, dankzij een shunt en in combinatie met een krachtige micro processor, wordt volledig automatisch de conditie van de accu berekend en nog veel belangrijker u kunt de rest vaartijd met het actuele verbruik direct af lezen.
Accu vergelijkings tabel:
|
Mastervolt |
Mastevolt |
Mastevolt |
Mastervolt |
Mastervolt |
Traditionele open
lood -zuur accu's |
|
AGM 6/12 Volt
Deep cycle
|
AGM -12 Volt
Slim-Line |
Gel 12 Volt |
Gel 2 Volt
|
Lithium-Ion |
Semie tractie
|
Tractie |
| Vrij van onderhoud |
++++ |
++++ |
++++ |
++++ |
++++ |
- |
- |
| Gasvorming bij laden |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
++++ |
- |
- |
| zelfontlading in rusttoestand |
+++ |
+++ |
++++ |
++++ |
++++ |
- |
- |
| Levensduur bij diepe ontlading |
+ |
+ |
++ |
+++ |
++++ |
- |
+++ |
| Levensduur bij beperkte ontlading |
++ |
++ |
++ |
+++ |
++++ |
+ |
+++ |
| Gevoelighied te hoge gasspanning |
+++ |
+++ |
++ |
++ |
++++ |
+++ |
+++ |
| Hoge laadstroom bestendigheid |
++ |
++ |
+++ |
+++ |
++++ |
++ |
++ |
| Schokbestendigheid |
++++ |
+++ |
++++ |
++++ |
++ |
+ |
+ |
| Aantal laad / ontlaad cycli |
++ |
++ |
+++ |
+++ |
++++ |
+ |
+++ |
| Temperatuur bestendigheid |
++ |
++ |
+++ |
+++ |
+++ |
+ |
++ |
| Montage / hellinghoek |
++++ |
++++ |
++++ |
++++ |
++++ |
- |
- - |
| Gewicht / afmetingen (energie dichtheid) |
++ |
+++ |
+ |
- |
++++ |
- |
- - |
| Rendement op inverstering bij beperkt gebruik |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
+ |
+ |
++ |
| Rendement op investering bij intensief gebruik |
+++ |
+++ |
+++ |
+++ |
++++ |
- |
+++ |
| Product garantie |
2 jaar |
2 jaar |
2 jaar |
7 jaar |
2 jaar |
1 jaar |
1 jaar |
| Wereldwijde on-board service |
++++ |
++++ |
++++ |
++++ |
++++ |
+ |
- |
++++ = zeer goed +++ = goed ++ = redelijk + = minder goed - = onvoldoende - - = zeer onvoldoende
Conclusie:
- Voor normaal en recreatief gebruik in combinatie met elektrisch varen adviseren wij Deep cycle AGM batterijen, het aspect onderhoudsvrij en de prijs / perestatie verhouding ligt bij dit type batterij bijzonder gunstig.
- Speelt ruimte een belangrijke rol, of wilt u binnen de beschikbare ruimte en het zelfde gewicht meer energie meenemen, dan is de Mastervolt AGM Slim-line serie een absolute aanrader !
- Voor zware belastingen, levensduur en gewicht en ruimte reductie is de Lithium-ion batterij een absolute aanrader met dit type batterij bent u bijna een bootleven lang verzekerd van energie.
- De moderne 2 Volt Gel cellen voor levensduur kracht en veiligheid zonder onderhoud, waar gewicht geen bezwaar is!
- Waterverplaatsende boten die onder normale omstandigheden geen of nauwelijks helling maken kunnen ook kiezen voor traditionele loodzuur tractie cellen. In dit geval neemt men het onderhoud voor lief, als Bellmann adviseren wij bij dit laatste type deze altijd te voorzien van een ontgassings en automatische bijvul installatie.
Hiermee wordt de batterij niet alleen veiliger maar wordt ook het onderhoud en de kans op fouten aanmerkelijk verlaagd.
| 
