船舶电气是一个复杂的主题,但最基本的事实是电流消耗、电池组容量和充电方式必须全部匹配,电气系统才能令人满意地运行。
这里我们处理该等式的第一部分;计算典型 24 小时内船上电气电路的电流消耗。
一旦知道这一点,就可以直接评估生活电池组所需的容量。
有了这些知识,我们就可以轻松计算出必要的电池充电方式,以防止电池过度用电紧张并保持整个电气系统正常运转。
船用电器 ~ 评估每日电流消耗
为了计算船上日常的家用电力需求,我们必须首先列出船上所有电气设备的清单,并对每个项目应用额定电流值。
如果在系统中安装了电池监视器并且能够切换到读取安培数——就像这里所示的那样,你将能够通过一次打开一个电器来读取每个电器的实际电流消耗项目,否则将不得不使用万用表来检查它。
额定值通常可以在设备铭牌或其手册中找到,并以功率(以瓦特为单位)或电流消耗(以安培为单位)来表示。功率和电流之间的关系表示为:
功率 (W) = 电流 (A) x 系统电压 (V)
要从瓦特计算安培,只需转换该方程并将瓦数除以系统电压即可。
例如,12 伏系统中的 6 瓦导航灯泡将消耗 0.5 安培的电流——如果在航行时每天开10 小时,则将消耗5 安培小时 (Ah)。
对每个设备继续按照这种方式操作,就会产生一个类似下面所示的表格。
不过,这个计算仍然是一个估计。例如:
- 在寒冷的天气里,冰箱的耗电量会比在炎热的天气里少;
- 在恶劣天气下,自动驾驶仪会比风平浪静时消耗更多电量;
- 黑暗时间会随着纬度和一年中的时间而变化,影响导航和家庭照明的电流消耗;
- 当船上有客人时,会更多地使用制水机;
- 另外,还有启动电流和其他损耗被忽略。
所以它是近似值,但表明在航行时每天需要消耗大约 325Ah,在抛锚时则需要消耗211Ah。
上图的电流消耗表显然呈现出最坏的情况——夜间消耗的电量比白天更多。在此示例中,家用电池组将在夜间每小时消耗 175Ah 的电量——12 小时内平均放电量约为 14.6A。
那么安培 (A)和安培小时 (Ah)之间有什么区别?
解释它的最好方法是通过例子……
如果一个电流为 5A 的电器运行 1 小时,其耗电量将达到 5Ah。
这与消耗 1A 电流的设备运行 5 小时相同——同样消耗电流为 5Ah。
因此,安培小时只是消耗的(平均)安培数乘以以小时为单位的时间。
船上节能
在我们的示例中,可以采取以下几项措施来减少每日消耗:
- LED灯。这些灯消耗的电流仅为标准白炽灯的一小部分,使用寿命极长。我认为,如果将锚灯、三色灯、驾驶舱灯和客舱灯全部换成LED,那么航行时的耗电量至少可以减少 15 安培,锚泊时的耗电量也可以减少类似数量。锚灯/三色灯组合的另一个好处是,你不必爬上桅杆去更换烧坏的灯泡。
- 自动驾驶仪。如果你有风向标自动舵系统,它根本不会使用任何电力,从而每日损失将减少高达 31%。
- 淡水泵。在航行时将其关闭并使用手动泵。