Оборудование «СибКонтакт», использовавшееся при разработке электрического катера

26 сентября 2022 года компания «Трансбалтика Тур», предлагающая экскурсионный отдых в Калининграде, представила первый в области электрический пассажирский катер. Тем самым был дан старт на переоснащение судов компании оборудованием, работающим от электричества, и постепенному уменьшению доли агрегатов, использующих традиционные виды топлива. Совершенствуя новые технологии на водном транспорте, компания «Трансбалтика Тур» стремится создать комфортную экологически чистую среду для отдыха жителей и гостей Калининградской области. Электрический катер, названный «Электра», прост в управлении, экологичен, комфортен и безопасен. Конструкцией предусмотрены звуковые динамики, отопление, мягкие сиденья, панорамные окна. Источниками электроснабжения служат Li-Ion аккумуляторы и расположенные на крыше солнечные батареи. Полного заряда аккумуляторных батарей хватает на 12 часов непрерывной работы.

При создании электрического катера использовалась система контроля и управления аккумуляторными батареями (СКУ АБ), разработанная специалистами компании «СибКонтакт». СКУ АБ составляют основные и дополнительные блоки, а также ПО для настройки и мониторинга параметров оборудования. К основным относятся модули контроллера (МК), аккумулятора (МА), датчика тока (ДТ). К дополнительным – преобразователь интерфейса RS485/USB и модули коммутации переменного или постоянного напряжения (МКОМ АС или МКОМ DC).

Модуль контроллера

Основные функции. МК – это главный блок СКУ, на который возложены следующие функции:

• сбор и анализ данных, полученных с МА и датчика тока;
• регулирование заряда и разряда аккумуляторов посредством программируемых дискретных выходов;
• обеспечение связи по интерфейсу RS485 с протоколом Modbus RTU для выполнения настроек и контроля параметров СКУ;
• фиксация аварийных событий в энергонезависимой памяти.

Настройки. Специализированное ПО, которое идет в комплекте с СКУ, позволяет настраивать параметры системы и читать записи в журнале аварийных событий. Управление и настройка МК происходит через запись значений в соответствующие регистры по протоколу Modbus RTU.

Особенности работы. МК начинает сбор информации сразу после подключения к аккумулятору с установленными МА. Если модуль получает корректные данные, на панели можно видеть мигающий светодиод зеленого цвета. При использовании порта RS-485 о корректной связи сигнализирует зеленый светодиод, расположенный возле соответствующего разъема. В МК предусмотрены часы, которые питаются от батарейки cr2032 и показывают реальное время. Если модуль обесточен, часы продолжают идти и данные о количестве циклов заряда/разряда остаются в памяти устройства. Батарейка служит в среднем 5 лет, и если она разряжается, информация о количестве циклов может быть утрачена.

Модуль аккумулятора

МА монтируются прямо на аккумуляторную батарею. Они измеряют U, В и t (°C) и содержат цепи балансировки аккумуляторов. Для выполнения балансировки резисторами шунтируются элементы батареи с самым большим значением напряжения. Модули в стандартном исполнении рассчитаны на литий-железо-фосфатные АБ с Uном = 3,2 В. В отдельных случаях для решения различных технических задач могут потребоваться МА, рассчитанные на аккумуляторы с Uном = 3,6-3,7 В. Модули монтируются на АБ с болтами М12 и межцентровым расстоянием 80 мм. Взаимозаменяемость МА избавляет от необходимости идентифицировать их по номеру элемента батареи. Для обеспечения связи между МА используется однопроводной интерфейс с быстрозажимными пружинными клеммными колодками, ускоряющими монтаж СКУ. Для сборки сигнальных цепей необходим гибкий многожильный изолированный провод с диаметром сечения 0,2–1,5 мм².

Модуль датчика тока

ДТ представляет собой стандартный датчик тока производства компании LEM серии HASS на необходимый диапазон тока (по умолчанию СКУ комплектуется датчиком HASS200-S). Стрелка на датчике тока должна соответствовать направлению протекания зарядного тока. Основные функции ДТ:

• подсчет ампер-часов, проходящих через АБ и расчет уровня ее заряда;
• фиксация аварийных ситуаций, вызванных превышением максимально допустимых значений зарядного и разрядного токов;
• определение текущего режима работы АБ (заряд, разряд, буфер, состояние покоя).