بعد شراء دافع مائي، يطرح العديد من المستخدمين نفس السؤال:

"لدي بطارية سيارة أو بطارية دراجة/سيارة كهربائية، هل يمكنني استخدامها مباشرة لتشغيل الدافع المائي؟"

الإجابة ليست ببساطة "نعم" أو "لا".

في الواقع، يمكن استخدام بطاريات السيارات، وبطاريات المركبات الكهربائية، وبطاريات الليثيوم كمصدر طاقة للدوافع المائية، ولكن بشرط أن تتوافق مع متطلبات النظام من حيث الجهد الكهربائي، وقدرة التفريغ المستمر، ونظام إدارة البطارية (BMS).

لكن هذه الأنواع من البطاريات مصممة لاستخدامات مختلفة، لذلك تختلف بشكل كبير في قدرة التفريغ المستمر، ومدة التشغيل، والوزن، والعمر الافتراضي.

إذن ما الفرق بينها؟ وأي نوع هو الأفضل للدافع المائي؟

الخطوة الأولى: تأكد من جهد تشغيل الدافع المائي

قبل اختيار أي بطارية، يجب أولاً التأكد من جهد التشغيل المطلوب للدافع المائي.

الأنظمة الشائعة تشمل:

• دافع 12V: يحتاج إلى نظام بطارية 12V.

• دافع 24V: يحتاج إلى نظام بطارية 24V.

• دافع 36V: يحتاج إلى نظام بطارية 36V.

• دافع 48V: يحتاج إلى نظام بطارية 48V.

سواء كنت تستخدم بطارية سيارة أو بطارية مركبة كهربائية أو بطارية ليثيوم، يجب أن يكون الجهد متوافقاً مع متطلبات الدافع.

إذا كان الجهد منخفضاً جداً:

• قد لا يبدأ الدافع بالعمل؛

• قد تنخفض قوة الدفع؛

• قد يدخل جهاز التحكم الإلكتروني (ESC) في وضع الحماية.

أما إذا كان الجهد مرتفعاً جداً:

• قد يتلف الـ ESC؛

• قد يتضرر المحرك؛

• وقد يتأثر عمر نظام الدفع بالكامل.

لذلك:

تطابق الجهد هو أول وأهم قاعدة عند اختيار بطارية للدافع المائي.

هل يمكن استخدام بطارية السيارة لتشغيل الدافع المائي؟

بطارية السيارة عادةً هي بطارية تشغيل (Starting Battery).

المواصفات الشائعة:

• الجهد: 12V

• السعة: 45Ah～100Ah

• تيار التشغيل اللحظي: 300A～800A (وقد يكون أعلى في بعض الأنواع)

الميزة الأساسية لبطارية السيارة هي:

قدرتها على توفير تيار كهربائي كبير جداً خلال فترة قصيرة.

تم تصميمها بشكل أساسي لتشغيل محرك السيارة، وليس لتوفير طاقة مستمرة لمحرك كهربائي لفترات طويلة.

بعد تشغيل السيارة، يتولى المولد شحن البطارية وتوفير الطاقة، لذلك لا تعمل بطارية السيارة عادةً في حالة تفريغ عميق لفترات طويلة.

متى تكون بطارية السيارة مناسبة؟

إذا كان الاستخدام فقط:

• اختبار ما إذا كان الدافع يعمل بشكل طبيعي؛

• تجربة قصيرة؛

• اختبار أو ضبط المعدات؛

فيمكن استخدام بطارية السيارة كمصدر طاقة مؤقت، بشرط أن يكون الجهد مناسباً وأن تكون حالة البطارية جيدة.

مثال:

لنفترض أن لديك دافعاً مائياً بجهد 12V، ويبلغ تيار التشغيل الأقصى له 42A.

باستخدام:

بطارية سيارة 12V بسعة 100Ah

فإن مدة التشغيل النظرية عند أقصى سرعة:

100Ah ÷ 42A ≈ 2.4 ساعة

إذا لم يتم تشغيل الدافع دائماً على السرعة القصوى، وتم استخدامه بسرعة إبحار أو مع تسارع متقطع، فقد تكون مدة التشغيل الفعلية أطول.

لكن يجب الانتباه:

بطاريات تشغيل السيارات ليست مصممة للتفريغ العميق لفترات طويلة.

على الرغم من أنها تستطيع تشغيل الدافع، إلا أن الاستخدام المتكرر في:

• الرحلات الطويلة؛

• التفريغ العميق المتكرر؛

• العمل المستمر بتيار مرتفع؛

قد يؤدي إلى تسريع تلف البطارية وتقليل عمرها الافتراضي.

لذلك:

بطارية السيارة مناسبة للاختبار والاستخدام المؤقت، لكنها ليست الخيار الأفضل كمصدر طاقة دائم للدافع المائي.

هل بطاريات المركبات الكهربائية أفضل للدوافع المائية؟

بطاريات المركبات الكهربائية تُعرف عادة باسم بطاريات الدفع (Traction Battery).

وهي مصممة من أجل:

• إخراج طاقة مستمرة لفترات طويلة؛

• عمليات شحن وتفريغ متكررة؛

• تشغيل المحركات الكهربائية باستمرار.

وهذا يجعلها أقرب إلى طريقة عمل الدافع المائي.

لذلك تستخدم بطاريات المركبات الكهربائية بشكل واسع في:

• قوارب الكاياك؛

• القوارب المطاطية؛

• القوارب الصغيرة؛

• قوارب الصيد؛

• الروبوتات تحت الماء (ROV).

هل يمكن استخدام بطاريات الرصاص الحمضية الخاصة بالمركبات الكهربائية؟

تستخدم العديد من المركبات الكهربائية التقليدية بطاريات الرصاص الحمضية.

المواصفات الشائعة:

• الجهد: 36V / 48V

• السعة: 12Ah～30Ah

• قدرة التفريغ المستمر: حوالي 10A～30A (حسب نوع البطارية)

مثال:

باستخدام:

بطارية رصاص حمضية 48V 20Ah

مع دافع مائي يحتاج إلى:

تيار تشغيل أقصى 20A

فإن مدة التشغيل النظرية عند أقصى سرعة:

20Ah ÷ 20A = ساعة واحدة

أما في الاستخدام الطبيعي، حيث لا يتم تشغيل الدافع دائماً بأقصى سرعة:

فقد تصل مدة التشغيل الفعلية إلى:

1.5～2 ساعة

وتعتمد المدة على:

• نوع الدافع؛

• وزن القارب؛

• ظروف المياه؛

• سرعة التشغيل.

مميزات وعيوب بطاريات الرصاص الحمضية

المميزات:

• سعر منخفض؛

• سهلة الشراء؛

• مناسبة للتطبيقات ذات القدرة المنخفضة والمتوسطة.

العيوب:

• وزنها كبير؛

• كثافة الطاقة منخفضة؛

• عمرها الدوري أقل من بطاريات الليثيوم؛

• أقل ملاءمة للاستخدامات الطويلة.

بطارية LiFePO₄: الخيار الأكثر توصية للدوافع المائية

بالنسبة لمعظم تطبيقات الدوافع المائية:

تعتبر بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم (LiFePO₄) الخيار الأفضل عادةً.

مقارنة ببطاريات السيارات وبطاريات الرصاص الحمضية، توفر بطاريات LiFePO₄:

• وزناً أقل؛

• جهداً أكثر استقراراً؛

• عمراً أطول للدورات؛

• قدرة أفضل على التفريغ المستمر بتيار مرتفع؛

• مستوى أمان أعلى.

ولهذا السبب يختار المزيد من المستخدمين بطاريات LiFePO₄ لأنظمة:

• دفع الكاياك؛

• القوارب الكهربائية؛

• الروبوتات تحت الماء.

ما نوع بطارية الليثيوم المناسبة للدافع المائي؟

بالنسبة لنظام دافع 24V:

نوصي باستخدام:

بطارية LiFePO₄ بجهد 24V

ويجب أن تحقق:

• الجهد: 24V

• تيار التفريغ المستمر: ≥100A (لأنظمة الدوافع المزدوجة)

عند اختيار البطارية، يجب الانتباه إلى عاملين مهمين:

AH (أمبير ساعة): يحدد مدة التشغيل

يشير Ah إلى:

سعة البطارية.

كلما زادت السعة:

• زادت كمية الطاقة المخزنة؛

• زادت مدة التشغيل.

مثلاً:

• 50Ah: مناسب للاستخدام القصير؛

• 100Ah: مناسب للرحلات اليومية؛

• 150Ah أو أكثر: مناسب للاستخدام الطويل.

A (الأمبير): يحدد قدرة تشغيل الدافع

يشير A إلى:

قدرة إخراج التيار.

بالنسبة للدافع المائي، المهم هو:

كمية التيار التي تستطيع البطارية توفيرها بشكل مستمر.

إذا لم تكن قدرة التفريغ كافية:

• لن يصل الدافع إلى أقصى قوة دفع؛

• قد يقوم BMS بفصل الحماية؛

• قد ترتفع حرارة البطارية.

لذلك:

يجب أن يكون تيار التفريغ المستمر للبطارية أكبر من أو مساوياً لأقصى تيار تشغيل للدافع.

كيفية حساب مدة تشغيل الدافع المائي؟

المعادلة بسيطة:

مدة التشغيل عند أقصى سرعة = سعة البطارية (Ah) ÷ تيار تشغيل الدافع (A)

مثال:

بطارية 100Ah:

إذا كان تيار الدافع 50A:

100Ah ÷ 50A = ساعتان

إذا كان تيار الدافع 90A:

100Ah ÷ 90A ≈ 1.1 ساعة

في الاستخدام الحقيقي، عادة لا يعمل المستخدم بأقصى سرعة طوال الوقت، لذلك تكون مدة التشغيل الفعلية أطول.

مثال على نظام دافعين (Dual Thruster)

نظام الدافعين يعني:

وجود دافعين في نفس المجموعة، حيث يمكن التحكم بسرعة كل جانب بشكل مختلف لتحقيق التوجيه.

مثال:

مجموعة APISQUEEN U5 أو U92 ذات الدافعين:

يبلغ تيار التشغيل الأقصى للدافعين معاً تقريباً:

90A

باستخدام:

بطارية LiFePO₄ بجهد 24V وسعة 100Ah

مدة التشغيل النظرية عند أقصى سرعة:

100Ah ÷ 90A ≈ 1.1 ساعة

في حالة الاستخدام العادي وعدم التشغيل المستمر بأقصى سرعة:

تكون مدة التشغيل الفعلية تقريباً:

2～3 ساعات

البطارية الموصى بها:

• بطارية ليثيوم 24V؛

• تيار تفريغ مستمر ≥100A.

مثال على نظام دافع واحد (Single Thruster)

نظام الدافع الواحد يعني:

وجود دافع واحد فقط في المجموعة.

الدافع الواحد:

• يمكنه التحرك للأمام والخلف؛

• لكنه لا يستطيع تحقيق التوجيه يميناً ويساراً بواسطة فرق السرعة بين دافعين.

مثال:

تيار التشغيل الأقصى لدافع واحد:

45A

باستخدام:

بطارية LiFePO₄ بجهد 24V وسعة 100Ah

مدة التشغيل النظرية:

100Ah ÷ 45A ≈ 2.2 ساعة

وفي الاستخدام العادي:

قد تصل مدة التشغيل إلى:

4～5 ساعات

البطارية الموصى بها:

• بطارية ليثيوم 24V؛

• تيار تفريغ مستمر ≥50A.

مرجع مدة التشغيل لبطاريات LiFePO₄ بجهد 24V

هذه القيم محسوبة على أساس التشغيل المستمر بأقصى سرعة.

مدة التشغيل الفعلية تعتمد على:

• وزن القارب؛

• الحمولة؛

• تيار المياه؛

• سرعة الرياح والأمواج؛

• سرعة التشغيل؛

• مستوى دفع الدافع.

لا تختار البطارية بناءً على السعة فقط

خطأ شائع لدى العديد من المستخدمين هو التركيز فقط على:

"هل بطارية 100Ah كافية؟"

لكن السعة وحدها ليست كافية.

يجب أيضاً التأكد من:

• هل الجهد مناسب؟

• هل يستطيع BMS توفير تيار مستمر كافٍ؟

• هل البطارية مصممة للعمل بتيار مرتفع لفترة طويلة؟

مثلاً:

نظام دافعين يحتاج إلى حوالي 90A.

حتى لو كانت سعة البطارية 100Ah،

إذا كان BMS يستطيع توفير 50A فقط،

فلن يعمل الدافع بكامل الأداء.

تذكر:

Ah تحدد مدة التشغيل.
A تحدد قدرة تشغيل الدافع.

كلاهما مهم بنفس الدرجة.

المقارنة بين بطارية السيارة وبطارية المركبة الكهربائية وبطارية LiFePO₄

الخلاصة

يمكن استخدام بطاريات السيارات، وبطاريات المركبات الكهربائية، وبطاريات الليثيوم لتشغيل الدوافع المائية، ولكن يجب تحقيق ثلاثة شروط أساسية:

1. أن يكون جهد البطارية متوافقاً مع متطلبات الدافع؛

2. أن يكون تيار التفريغ المستمر للبطارية كافياً؛

3. أن تكون سعة البطارية مناسبة لمدة التشغيل المطلوبة.

بطارية السيارة:

مناسبة للاختبار والاستخدام المؤقت.

بطارية المركبة الكهربائية:

مناسبة للتطبيقات ذات القدرة المتوسطة والمنخفضة.

بطارية LiFePO₄:

هي الخيار الأفضل للاستخدام الطويل مع الدوافع المائية، خاصة في الكاياك والقوارب الكهربائية والروبوتات تحت الماء.

اختيار البطارية المناسبة لا يحسن أداء الدافع فقط، بل يساعد أيضاً على حماية المحرك، وESC، ونظام الدفع بالكامل.