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Chi ha due batterie legga qui

Il  VSR (Voltage Sensitive Relay)

Articolo apparso sul bollettino della Associazione degli Armatori di Bavaria, scritto da Roger Leaman
, pubblicato con cortese autorizzazione dell'autore

Vi siete mai preoccupati perché la vostra batteria di avviamento del motore  necessita frequenti rimbocchi o perché i diodi ripartitori di carica  scottano che non si possono toccare?  Se si, continuate a leggere, c'è una soluzione semplice. Mi accorsi di problemi al circuito di carica sui Bavaria quando
recentemente il regolatore dell'alternatore si è rotto  sulla mia barca. Sebbene abbia un regolatore intelligente Adverc, il regolatore standard ha fatto corto circuito, bypassando l'Adverc e  facendo produrre all'alternatore la massima carica. Il risultato era 17 V alle batterie! Per fortuna mi sono accorto del problema prima che succedessero  danni, ma comunque ho dovuto aggiungere mezzo litro di acqua distillata alla batteria. Le batterie di servizio (5 volte la capacità della batteria di avviamento) invece non necessitavano aggiunte d'acqua, e questo mi fece riflettere...

Il divisore di carica a diodi non ha alcuna idea della differenza di capacità tra le due batterie (o tra i  due banchi di batterie) a da la stessa tensione a entrambe. Il risultato è che la batteria di avviamento è sovra-caricata ( e quindi l'acqua bolle) mentre la batteria dei servizi  (di capacità molto superiore)  risultava sottocaricata. Il ripartitore a diodi inoltre produce una caduta di tensione di circa un volt, cosa che limita l'efficienza di ricarica (a meno che non abbiate un controllore di carica intelligente come l'Advec). I diodi poi producono calore,  se vengono percorsi da 40 Ampere e la caduta di tensione è di un volt, producono 40 Watt di calore. Ci doveva essere una soluzione migliore!

La soluzione tipica per caricare 2 banchi di batterie separati è l'interrutore 1-2-Entrambi. Questo permette di collegare un banco alla volta o entrambi in parallelo. La posizione 1 per quando si avvia il motore,  la Posizione 2 per i servizi e la Posizione  Entrambe  quando si ricarica (con l'alternatore o da terra). È un sistema buono e affidabile salvo un grosso difetto: ha bisogno delll'intervento manuale.  Lo skipper distratto può facilmente dimenticarsi di passare
dalla Posizione Entranbe alla Posizione 2  dopo aver spento il motore, con il risultato che la batteria di avviamento si scarica assieme a quelle dei servizi.
Per evitare questo inconveniente si usa installare il ripartitore a diodi, che mantiene isolate tra loro le  batterie senza intervento manuale.
Ma questa soluzione ha i difetti sopra citati: caduta di tensione ai diodi e possibilità di sovraccaricare la batteria di avviamento.
La soluzione che ho scoperto è il VSR (Voltage Sensitive Relay). Con questo sistema l'uscita dell'alternatore è permanentemente collegata alla batteria di avvaimento. Quando durante la ricarica  la tensione  alla batteria raggiunge un valore tipico prestabilito, per esempio 13.8 volt (cioè quando l'alternatore o il carica batterie erogano corrente), il relay si chiude e mette in parallelo la batteria di avviamento con il banco delle batterie dei servizi. Quando la ricarica si ferma, la tensione ai morsetti della batteria di avviamento scende sotto i 12.8 V, il relay si apre e i due banchi di batterie restano isolati. Il relay ha bisogno di solo 3 collegamenti: alla batteria di avviamento, alla batteria servizi (con cavi  di adeguata capacità  e al negativo  per  "sentire" la tensione, (questo collegamento è percorso da soli 10 mA), semplicissimo da installare.

I vantaggi principali del VSR sono:
-la batteria di avviamento ha la priorità in ricarica, solo quando la tensione prestabilita è superata , la carica viene suddivisa sui due banchi  in parallelo. La batteria di avviamento non può sovraccaricarsi, viene messa in parallelo con la batteria dei servizi  e entrambe salgono di tensione assieme
- i collegamenti sono minimi, l'uscita dell'alternatore può essere colegata direttamente alla batteria di avviamento, quindi se un domani installate un alternatore ad alta capacità, non dovete rifare i cablaggi
-non c'è caduta di tensione e relativa produzione di calore

L'unico inconveniente che ho riscontrato sin'ora (a parte il prezzo del VSR- circa 40 GBP per il relay da 90 A) è che può "pendolare", cioè il relay si apre e immediatamente si chiude e poi ripete il ciclo. Il motivo è semplice- se la batteria servizi è scarica, non appena la tensione alla batteria di avviamento supera i 13.8 V, il relay si chiude ma la tensione a questo punto scende sotto i 12.8 V per cui il relay si riapre (cioè interrompe il parallelo) e questo in modo ciclico.

Questo fenomeno appare quando c'è una grande differenza nelle dimensioni e nello stato di carica della batteria servizi rispetto alla batteria motore. Una soluzione è di avviare brevemente il motore per forzare una ricarica veloce nella batteria scarica. in questo modo ho riavutoo il fenomeno solo per pochi secondi. La mia soluzione a lungo termine è di installare un alternatore più potente. L'unità Valeo standard instllata in genere sui motori Volvo, produce un massimo di 55 A (ma probabilmente meno a regimi di crociera) mentre un alternatore tipo Prestolite 90A produce circa il doppia di corrente.
Roger Leaman

Per maggiori informazioni sui VSR:

www.merlinequipment.com/downloads/Split%20Charging%20Guide.pdf

N.B.: I lettori che intraprendono qualsiasi progetto, lo fanno a loro rischio. Se avete dei dubbi chiedete aiuto professionale.