Una sicurezza in più sulle batterie

M48M48
modificato 24 febbraio in Camper-Tecnica
Avrò un camper equipaggiato con due BS e ho deciso di implementare una sicurezza in più nei confronti di una batteria che, se dovesse andare in corto, rischierebbe di surriscaldarsi fino al punto di poter esplodere.
L'alternatore, ma anche il pannello fotovoltaico da 360 watt (forse 720, vedrò...), avrebbero energia più che sufficiente a fare danni.

Il cuore della protezione è dato da un magnetotermico a 3 vie da 63 ampere modello ABB S203 da 63 ampere abbinato ad una "bobina di sgancio" modello ABB 2C-A1 alimentabile da 12 a 60 volt.

In pratica a 2 sezioni del magnetotermico collego le due BS in AGM da 100 amperora ciascuna, mentre sulla terza sezione collego tutti insieme i sistemi di ricarica e cioè il pannello fotovoltaico, l'Energy Power Evolution che ricarica tramite alternatore, l'Efoy o Zeus (vedremo...) e il caricabatterie a 230 volt che forse non ci sarà...

La "bobina di sgancio", viene accoppiata al magnetotermico tramite un pernio metallico; questa bobina, se alimentata a 12 volt, tira giù l'interruttore con l'effetto di eliminare il parallelo tra le due batterie e di scollegare tutti i sistemi di ricarica dall'impianto.
La sicurezza si basa sue dei semplici ed economici termostati meccanici normalmente aperti, che chiudono un contatto elettrico se raggiungono i 60 gradi, questi sensori vanno incollati alle batterie in modo da rilevare eventuali extratemperature.
Un pulsante in parallelo a questi sensori può essere utilizzato come sgancio di emergenza manuale delle batterie.

Costo totale... 55 euro e un po' di lavoro in fai-da-te.

La bobina di sgancio assorbe 1,5 ampere a 12 volt, ma una volta scattata diventa un circuito aperto e non consuma più nulla, quindi può essere alimentata direttamente dai contatti normalmente aperti dei termostati in parallelo tra loro.
Il sistema è espandibile, alimentando la bobina anche con altri meccanismi si possono aumentare i motivi di intervento di sicurezza.

Ecco il  link  dove spiego un po' di cose...

Tra le varie cose da dire c'è che è meglio alimentare la bobina di sgancio tramite un +12 prelevato, tramite diodi,  da tute le batterie di bordo, in modo da essere sicuri che un +12 ci sarà sempre, poi il filo di controllo andrà portato a massa con i termostati, col pulsante, con un sensore di sovratensione, sottotensione.... tutto quello che si vuole realizzare.

Ovviamente fermi restando i fusibili collegati a pochi millimetri dal polo positivo di ciascuna batteria, che comunque devono essere sempre presenti.

Marco.

Commenti

  • Dovresti cambiargli nome e chiamarlo Perseverance. Quella di tua moglie che ti sopporta.
    Dai, sorridi....

    Raffaele
  • Ciao
    Verifica che quel magnetotermico sia adatto a lavorare in corrente continua  perché dalla foto sembra un classico per corrente alternata. Questo perché in caso di apertura sotto carico la corrente continua genera archi molto intensi e devastanti.
  • L'hai azzeccata più di quello che credi, proprio per mia moglie Anna che mi sopporta, il camper precedente è stato donominato Anna599 dall'azienda costruttrice...

    Ma... della protezione delle batterie che ne pensi?

    Marco

  • en35 ha detto:
    Ciao
    Verifica che quel magnetotermico sia adatto a lavorare in corrente continua  perché dalla foto sembra un classico per corrente alternata. Questo perché in caso di apertura sotto carico la corrente continua genera archi molto intensi e devastanti.
    È da corrente alternata ma non prevedo carichi induttivi, tantomeno distruttivi, è previsto per funzionare soprattutto come interruttore sovradimensionato che scatta per sovratemperatura delle batterie.

    Della precisione amperometrica dovuta all'uso in CC non m'importa nulla, il suo compito è intervenire mai o una sola volta per scongiurare un incendio.
    Ho messo un magnetotermico invece di un interruttore solo perchè alla bobina di sgancio serve meno sforzo per farlo scattare.

    Marco



  • en35 ha detto:
    Ciao
    Verifica che quel magnetotermico sia adatto a lavorare in corrente continua  perché dalla foto sembra un classico per corrente alternata. Questo perché in caso di apertura sotto carico la corrente continua genera archi molto intensi e devastanti.
    La tensione minima di funzionamento dichiarata da ABB è 12 V CC oppure AC
    È un 6 kA a 400 volt.

    Marco

  • Ciao 
    In continua la corrente non passa attraverso lo zero quindi l' arco non tende a spegnersi  .
    Gli interruttori hanno spazi molto ampi rispetto all'alternata perché il parafiamma è diverso.
    Tieni presente che la batteria ha tanti ampere in caso di corto quindi  non oso pensare cosa succede .
    Sappi che una volta ho fuso i morsetti e i puntali dell amperometro con una corrente c.c. irrisoria 6amp questo per essermi dimenticato di staccare l alimentazione prima di togliere lo strumento     dopo taratura impianto
    L arco che si è generato mi ha seguito il filo che ho staccato per un 10 cm.
    Chiedi informazioni o cerca di cataloghi dati tecnici

  • Sulle caratteristiche di ABB è menzionato che quel modello può funzionare a 12 volt, quindi può anche interromperli.
    L'arco non passa per lo zero come in una sinusoide, ma 12 volt sono pochini... e infatti quell'interruttore non è omologato per tensioni continue superiori a 12 volt.

    L'arco che hai avuto a che tensione continua si è verificato?

    Marco.
  • Dice anche:

    • Dichiarazione RoHS:
      Secondo la Direttiva CE 2011/65/CE

    Reparto tecnico UL/CSA

    • Massima tensione di funzionamento UL/CSA:
      110 V DC
      480Y/277 V AC

    Direi quindi che è adatto anche a interrompere le batterie a 12 volt.

    Proprio a causa delle "non rare" immagini e notizie di batterie fuse e deformate ho deciso di implementare questa protezione aggiuntiva, al primo accenno di sovratemperatura questo meccanismo stacca tutto e non si riarma, serve qualcuno che indaghi sul motivo, risolva e poi riarmi manualmente il collegamento.

    Marco
  • Come si fa a correggere un errore (ortografia, numerico, un codice...) in un post se ci si accorge di averlo fatto dopo 6 minuti?
    Questa limitazione è scomodissima...

    Ho scritto 12 volt invece che 110.. che si fa in questi casi?

    Marco.
  • Ciao se la corrente è bassa sicuramente apre   ma  stai attento  non aprirà bene in corto circuito .
    Si io avevo circa 60 v circa
    Non voglio insegnarti  solo dirti di valutare la situazione
    perché hai avuto una buona idea di misurare la temperatura 
    Ciao



  • en35 ha detto:
    Ciao
    L'ho scritto anche alla pagina del link, i fusibili sul positivo delle batterie devono comunque esserci, questa è solo una sicurezza in più.

    Attualmente, in un camper con impianto tradizionale e un buon fotovoltaico, 25 ampere dal pannello solare più altre 25 dall'alternatore in viaggio su una BS in corto, non fanno intervenire nessuna potezione... fino al botto finale?

    Marco
  • Penso che il buon senso metta un fusibile 80.    100 amp il mio ha il fusibile, ma non l'ho messo io
  • M48M48
    modificato 23 febbraio
    Aprire un relè automobilistico mette lo sconforto...
    Se l'ABB S203 da 63 ampere è garantito fino a 110 volt in corrente continua, mi resta difficile immaginare che un relè a 12 volt, ma anche a 24 volt, possa avere tensioni di lavoo elevate.

    Il circuito di protezione che ho descritto nel  link  è espandibile aggiungendo, per esempio, un circuito che intrviene se la tensione della BS supera i 15 volt
    Oppure uno che scatta con BS minore di 11 volt, ma anche termostati ulteriori su caricabatterie, inverter ecc

    Marco
  • modificato 23 febbraio
    M48 ha detto:

    Ma... della protezione delle batterie che ne pensi?

    Marco
    Premetto che ho un background come progettista elettronico.
    Ma premetto anche che è (fu) di hardware digitale cablato.
    Magari ultra veloce, magari sono (meglio dire ero) un buon progettista ma solo digitale.
    Di analogico, correnti importanti e fusibili non ci ho mai capito granché.
    Dopo questa doverosa premessa vengo alla tua domanda.

    Mi sembra che la cosa stia in piedi ma sia troppo complicata e i Watt dei pannelli sovradimensionati.
    Ok i magnetotermici ma quanto alla bobina di sgancio i sensori di temperatura interverrebbero solo al raggiungimento dei 60°, probabilmente dopo un tempo sufficiente ad aver ben scaldato i cavi e probabilmente quando i fusibili hanno già fatto il loro lavoro.
    Hai pensato a un circuitino da realizzare magari prendendo come riferimento la tensione ai capi degli shunt che metterai come del resto avevi su Anna599.
    Un paio di operazionali collegati in modalità trigger (ripeto non sono un guru dell'analogico) e un paio di transistors che pilotano un relais per batteria potrebbero bastare.

    Qualche post scriptum:
    1. A proposito di componentistica, oltre al fatto che quello che non c'è non si può rompere va considerato anche che quello che c'è si
        rompe meno se è robusto.
        Non so quanto facilmente possano essere reperibili sul mercato spicciolo ma io cercherei di utilizzarne a norme MIL.
    2. Da un pò di tempo mi balena in mente di fare un "Wattora-metro". Non fraintendermi, so che non si può misurare la capacità residua di
        una batteria.
        A me basterebbe sapere quanto ho immesso nella batteria e quanto prelevato. Se il valore è positivo ho caricato, se negativo il contrario
        e mi da una stima di eventuali criticità.
        Sto pensando ad Arduino con adeguato softwarino di conta dei valori positivi e negativi, campionati che so, ogni secondo.
        Ma so che nel mondo analogico esistono integratori che potrebbero essere utilizzati sempre in appoggio ad Arduino che in questo caso
        avrebbe bisogno di un software meno sofisticato.
    3. Metà del cielo. La mia di Anna per fortuna non è così equipaggiata di pazienza. Mai accetterebbe di impegnarsi in progetti del genere.
        Sa che con riscaldamento a gasolio, senza efoy e senza pannelli, quindici giorni itineranti, magari nella Gemania del Nord, si fanno anche
        d'inverno.
        Certo che se stai fermo da Natale all'Epifania a Livigno...
        Sa quante volte ci siamo trovati in mezzo a bufere di neve, dalle Cevenne all'Hartz, dal Sestriere all'Alsazia e che ne siamo usciti con solo
        qualche strizza ma senza quattro ruote motrici.
        O forse sono io ad essere pigro a pensare che mi possa sempre andar bene...



    Raffaele
  • M48M48
    modificato 23 febbraio
    Una cosa sulle norme MIL, gli apparati di quel tipo sono tecnicamente peggiori di quelli industriali, l'unico vantaggio è che funzionano fino a 125 gradi centigradi, ma le prestazioni elettriche non sono all'altezza dei componenti industriali di qualità, sicuramente più facili da reperire, non tanto quando si costruisce (a casa) quanto al primo guasto in vacanza (a nord di Budapest, la notte mentre piove sotto l'unico lampione bruciato col cellulare che non prende... vicino ad una enorme pozzanghera.... in curva...)

    Diciamo che i termostati da 60 gradi (la cera fusa) sono una mia idea... 55 gradi, 50... sono tutte possibilità, anche se le batterie che ho visto con la carcassa di plastica fusa e deformata, i 60 gradi li hanno superati di sicuro...
    Il concetto è di avere comunque qualcosa che possa essere fatto intervenire in caso di un evento considerato anomalo.
    Tra i tanti obiettivi di progetto c'è anche il consumo zero a riposo.

    I watt del pannello sono sovradimensionati con i prezzi del 1990, oggi 350 watt costa un pieno di gasolio in più di 100 watt..
    Inoltre in inverno i pannelli solari rendono poco, ma anche in estate parcheggiando all'ombra...

    La mia idea è quella di creare un mezzo capace di andare dappertutto (4x4 e piccole dimensioni) fermarsi dove mi pare per tutto il tempo che voglio - da ciò l'idea di montare uno Zeus 80, sempre se riesco a parlare con un progettista Mobiltech per esporre una mia idea... come dicono loro non si può installare, almeno non su un mezzo con 70 cm di profondità di guado.

    Non mi va l'idea di inserire il "tipo di vacanza" tra i canoni di progetto di un camper, vorrei poter fare 10 giorni di sosta libera invernale, in generale voglio poter cambiare idea anche in seguito, spaziando dal campeggio itinerante a quello in libera invernale fermo per 10 giorni.
    Non voglio   l'obbligo   di muovermi spesso, di parcheggiare al sole o di trovare una colonnina a 230 o reperire metanolo, il gasolio deve bastare per tutto, ma tanto devo comunque averlo per far muovere il camper...

    Una volta mi è successo che ero al campeggio Vienna Est per capodanno 2004, impianto elettrico del campeggio saltato per sovraccarico; tutti al buio per 10 giorni.
    La sosta libera invernale è sempre in agguato, anche prenotando un campeggio...

    Anche io vengo dal digitale, ma si deve sempre usare lo strumento giusto per fare le cose, sia esso un recente prodotto della Nasa, oppure una cosa inventata nel 1800, senza pregiudizi.

    Tornando allo schema, il magnetotermico è affidabilissimo, intuitivo, lo guardi e capisci in che stato è, lo tiri giù di istinto per spegnerlo, non solo te, ma anche altre persone "meno elettroniche" presenti a bordo.
    Un sistema elettronico, per quanto fattibile, presenta solo svantaggi, in primis il consumo elettrico e l'uso di configurazioni non standard, impossibili da capire a chi non l'ha mai visto... per esempio io stesso tra qualche anno quando avrò dimenticato com'era fatto.
    Se ti si rompe un magnetotermico in Ungheria vai al brico e lo ricompri, idem per le batterie AGM, sostituibili con una (ungherese...) da avviamento e in emergenza ricaricabili collegandole ad un trattore...

    Ma la sicurezza per me è una fissa, faccio protezione civile nel volontariato dal 1981, e le precauzioni non sono mai troppe, di batterie arrosto e anche esplose ne ho viste parecchie... con 55 euro ho aumentato di molto la sicurezza dei componenti elettrici più pericolosi presenti in un camper.

    Marco.
  • Marco, non discuto il tuo impianto che considero del tutto fattibile, magari ci penso anch'io ma senza i sensori di temperatura.
    Solo che su un furgonato da sei metri (con le batterie sotto un sedile) di spazio ne ho davvero poco.

    Quanto alle norme MIL sono parzialmente d'accordo.
    Non ci ho partecipato ma ho visto progetti di ponti radio o di centraline di controllo di oleodotti siberiani non presidiati che devono funzionare sempre. Non per qualche mese ma per qualche anno.
    Siamo tentati a pensare al calore e ai 125°.
    Le norme MIL prevedono il funzionamento anche a -55 contro quella civile che va da 0 a 70.
    Funzionamento, non stoccaggio.
    Conosco almeno tre accrocchi camperistici (che evito di nominare) da installare all'esterno.
    Sai che bello se un xxx non funziona ai tutt'altro che rari -28 di Livigno...
    E l'hai pagato yyyy€...

    Ai miei tempi, presso i vari distributori era possibile ordinare anche quantità minime di componenti militari, ora non so, sono fuori dal giro da troppo tempo.
    Componenti che non sono solo i circuiti integrati ma anche i condensatori, eccetera.






    Raffaele
  • Se nel tuo furgonato la temperatura raggiunge questi estremi, il divorzio è assicurato, altro che norme MIL.
    Sicuramente a -28 l'ultimo dei miei problemi è la salute del magnetotermico, sai quante componenti del camper, cellula e meccanica, vanno KO con quella temperatura...

    Ecco quello dal quale voglio cautelarmi:
        

    E questi sono più di 60 gradi...

    Marco.




  • M48 ha detto:
    Se nel tuo furgonato la temperatura raggiunge questi estremi, il divorzio è assicurato, altro che norme MIL.
    Sicuramente a -28 l'ultimo dei miei problemi è la salute del magnetotermico, sai quante componenti del camper, cellula e meccanica, vanno KO con quella temperatura...

    Intendevo oggetti appesi fuori dal camper, non quello che sta dentro.
    A -24 (esterno, giorno, soleggiato) ci sono stato.
    Dentro a -15 probabilmente siamo arrivati quella volta che si è guastata la stufa.





    Raffaele

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