Thiết kế hệ thống khởi động của xuồng cứu sinh là một bài toán dự phòng và sẵn sàng ở nhiệt độ thấp với thời hạn hai phút. Bài báo này triển khai phương án niken-kim loại hydro (NiMH) kín cho yêu cầu của Bộ luật LSA: động cơ của xuồng cứu sinh hoặc xuồng cứu hộ khởi động bằng máy phải có hai nguồn năng lượng sạc lại được độc lập, có thể khởi động nó ở -15 °C trong vòng hai phút. Mỗi nguồn được định cỡ dựa trên nhu cầu khởi động nguội của động cơ — dòng điện của máy khởi động trong trình tự khởi động cộng với mọi tải của bugi sấy hoặc bộ điều khiển —, được giảm định mức ở nhiệt độ thấp nhất và vào cuối thời hạn sử dụng để mỗi bộ ắc quy tự mình hoàn tất việc khởi động với biên độ dự phòng, đồng thời kiểm tra điện áp đầu cực so với ngưỡng cắt của máy khởi động và bộ điều khiển động cơ trong suốt quy trình. Sau đó, chức năng khởi động được tách khỏi các tải trên xuồng (đèn pha, chiếu sáng hàng hải và trong khoang, thiết bị đo, chuông báo và chỉ báo hệ thống nhả xuồng) để chúng không thể cạn kiệt nguồn khởi động, và kiến trúc sạc được thiết kế: máy phát của động cơ trong lần chạy hàng tuần bắt buộc, cùng kết nối sạc trên giá treo hoặc trên tàu trong thời gian cất giữ, với đường cong phù hợp với NiMH kín, giữ cho hai nguồn độc lập luôn đầy mà không sạc quá trong nhiều năm cất giữ chủ yếu ở chế độ chờ và khắc nghiệt về nhiệt. Bài báo xử lý các thực tế cơ khí — ăn mòn do phun sương muối tại các tiếp điểm sạc, rung và sốc trên các xuồng thả rơi tự do và hạ bằng giá treo, vỏ kín và an toàn của thủy thủ trong không gian sinh tồn kín — và so sánh thẳng thắn NiMH kín với ắc quy axit-chì loại hở hoặc điều áp bằng van đang chiếm ưu thế trên các xuồng hiện nay, cũng như niken-cađmi, cho thấy vì sao một bộ ắc quy hai nguồn kín, không cađmi, chịu được lạnh và ít bảo trì lại làm giảm nguyên nhân phổ biến nhất của các lần thử xuồng hàng tuần thất bại, đồng thời vẫn nằm trong khuôn khổ Bộ luật LSA và phê duyệt MED.
Nguyên tắc dự phòng có nghĩa là mỗi nguồn phải tự khởi động được động cơ, chứ không chỉ đóng góp khi mắc song song. Việc định cỡ bắt đầu từ dòng khởi động nguội của máy khởi động ở -15 °C, điện áp mà máy khởi động và mọi bộ điều khiển động cơ điện tử yêu cầu, và thời gian khởi động tối đa trong quy trình hai phút kể cả các thiết bị hỗ trợ khởi động; bộ ắc quy được chọn để luôn ở trên ngưỡng cắt trong các chu kỳ khởi động lặp lại ở nhiệt độ đó.
Dung lượng sau đó được giảm định mức cho trạng thái lạnh (công suất điện hóa sụt mạnh dưới điểm đóng băng), suy giảm cuối tuổi thọ và tự xả tích lũy từ lần sạc gần nhất, với biên độ thuận lợi cho đăng kiểm. Hình động đầu tiên xây dựng cân bằng năng lượng và công suất khởi động. Hai bộ ắc quy độc lập về vật lý và điện, mỗi bộ có bảo vệ và chuyển mạch riêng, đáp ứng yêu cầu Bộ luật LSA và cho phép thủy thủ chọn nguồn lành nếu một bộ đã suy giảm.
Phép thử -15 °C/hai phút là yếu tố dẫn dắt thiết kế. NiMH kín cung cấp dòng điện ở nhiệt độ thấp so với định mức tốt hơn đáng kể so với axit-chì, và không bị đóng băng hay nứt, nhưng thiết kế vẫn kiểm chứng khởi động nguội bằng thử nghiệm trong buồng nhiệt, xem xét sụt áp khi mang tải ở mức sạc thấp và đưa mọi thiết bị hỗ trợ khởi động đã được phê duyệt (bugi sấy, thiết bị giảm nén, bơm mồi) vào cân bằng năng lượng.
Việc chọn tế bào ưu tiên các tế bào công nghiệp trở kháng trong thấp và các liên kết bền vững chịu được dòng đỉnh của máy khởi động, với dây dẫn và cầu chì được định cỡ cho dòng lớn ở nhiệt độ lạnh. Nhiệm vụ khởi động ngắn và công suất cao — về cơ bản khác với tải trên xuồng dài và thấp —, vì vậy tách hai chức năng và dùng tế bào chịu xung mang lại khởi động đáng tin cậy hơn một bộ ắc quy axit-chì đa năng phóng đại duy nhất.
Thực hành tốt nhất cách ly các nguồn khởi động khỏi thanh cái trên xuồng để đèn pha hoặc đèn trong khoang bỏ quên không thể cạn kiệt bộ ắc quy cần cho khởi động động cơ — một nguyên nhân thất bại khi hạ xuồng đã được ghi nhận. Một bộ ắc quy dịch vụ NiMH kín đảm nhiệm đèn pha, đèn hàng hải và trong khoang, thiết bị đo, chuông báo và chỉ báo nhả xuồng trong thời gian sinh tồn yêu cầu, trong khi hai bộ ắc quy khởi động vẫn dành riêng cho việc khởi động.
Bộ ắc quy trên xuồng được định cỡ theo thời gian chạy của đèn pha và đèn theo LSA, được máy phát nạp lại ngay khi động cơ chạy và bằng bộ sạc cất giữ trên tàu. Sự phân chia này cũng cho phép ghép từng loại hóa học cho nhiệm vụ: tế bào siêu thấp trở kháng cho khởi động, tế bào thiên về dung lượng cho tải trên xuồng, thay vì thỏa hiệp cả hai trong một bộ.
Trong thời gian cất giữ, các bộ ắc quy của xuồng được duy trì bằng nguồn điện tàu qua thiết bị sạc lắp trên giá treo hoặc trên tàu, với các đầu nối chống nước bản thân chúng là điểm hỏng thường gặp do ăn mòn; sau khi hạ thủy, máy phát của động cơ nạp lại cho chúng trong lần chạy ba phút hàng tuần và khi sử dụng thực tế. Bộ sạc dùng đường cong giới hạn dòng, bù theo nhiệt độ phù hợp với NiMH kín, tránh sạc quá liên tục vốn sẽ làm lão hóa hoặc khô các tế bào kín trong nhiều năm chờ sẵn.
Các tế bào tự xả thấp giữ mỗi nguồn sẵn sàng giữa các lần chạy hàng tuần và ngay cả sau khi tiếp điểm sạc hỏng, mang lại biên độ an toàn tinh tế; chỉ báo sạc và lỗi tại trạm xuồng cùng tín hiệu từ xa (nếu có) giúp thủy thủ phát hiện nguồn suy giảm trước khi nó trở nên quyết định. Các diode cách ly hoặc chuyển mạch thông minh ngăn hai nguồn độc lập xả lẫn nhau, đồng thời cho phép nguồn nào cũng khởi động được động cơ.
Các bộ ắc quy của xuồng phải chịu được môi trường muối và ẩm lâu dài, rung của tàu và sốc lớn khi thả rơi tự do hoặc va đập sóng. Kết cấu dùng tế bào kín với liên kết hàn, cố định chắc chắn và lắp chống rung, đầu cực chống ăn mòn và vỏ kín hoặc thông hơi phù hợp với không gian kín của thủy thủ, không có axit tự do để đổ và không có khí để tích tụ — một cải tiến an toàn trực tiếp so với axit-chì loại hở trong xuồng kín.
Các tiếp điểm và đầu nối sạc là cấp hàng hải, kín và chống ăn mòn, còn bộ ắc quy được đặt tránh hắt nước trực tiếp và sức nóng quá mức của động cơ, vẫn dễ tiếp cận theo chế độ bảo trì được chứng nhận. Các bộ ắc quy được thiết kế để kỹ thuật viên xuồng có thể thay một đơn vị mà không thay đổi kiến trúc hai nguồn đã phê duyệt, giữ trọn vẹn việc phê duyệt kiểu.
Ắc quy axit-chì loại hở và VRLA chiếm ưu thế trên các xuồng hiện nay nhờ tính quen thuộc và chi phí ban đầu thấp, nhưng chúng yếu ở nhiệt độ lạnh, nặng, chứa axit, có thể thoát khí và — loại hở — cần chú ý dung dịch điện phân; các bộ ắc quy xuồng hỏng hoặc yếu do ăn mòn, sunfat hóa và mất điện là một trong những phát hiện PSC và đăng kiểm thường gặp nhất. NiCd loại hở bền và chịu lạnh, nhưng cần châm nước và chứa cađmi.
Hình động thứ hai chấm điểm các lựa chọn về khởi động nguội, vận hành kín/miễn bảo trì, giữ điện khi cất giữ dài ngày, an toàn không gian thủy thủ và tuân thủ môi trường. NiMH kín mang khả năng chịu lạnh và dự trữ giống NiCd trong một gói kín, không cađmi, không axit, ít bảo trì, trực tiếp giảm các lần thử hàng tuần thất bại và khiếm khuyết đăng kiểm; bài báo chứng nhận trình bày các bằng chứng MSC.81(70), MED và ắc quy cần thiết để biến lợi thế kỹ thuật đó thành một hệ thống lắp đặt được phê duyệt.
Weijiang Power thiết kế và sản xuất tế bào niken-kim loại hydro kín và các bộ ắc quy công nghiệp tùy chỉnh cho thiết bị ở xa, ngoài lưới và liên quan đến an toàn, đồng thời hỗ trợ các đối tác OEM bằng hồ sơ hiệu năng IEC 61951-2, bằng chứng an toàn IEC 62133-1, đặc tính tải xung, thử nghiệm dải nhiệt rộng và đồng kiểm chứng bộ sạc/bộ ắc quy. Hãy cho chúng tôi biết chu trình làm việc, dòng đỉnh, dải nhiệt độ, mục tiêu tự chủ và các tiêu chuẩn sản phẩm phải đáp ứng; các kỹ sư của chúng tôi sẽ chỉ định tổ hợp tế bào–bộ ắc quy bảo vệ thời gian chạy, độ tin cậy và tuổi thọ. Xem dòng sản phẩm tại trang sản phẩm.
