polo negativo

[Luigi.gazzotti]

sto allestendo un trimarano con motore elettrico a 48V alimentato con 4 batterie LiFePO per totali circa 4 KW.
tutte le altre utenze (verricello, pompa idraulica, frigo, pompe acqua varie, pilota, vhf etc) sono 12V alimentate con due batterie gel da 80 w/h.

Con due 48 DC/12 DC Victron eventualmente carico le 12 con le 48.
Più naturalmente 2 caricabatterie da 30A per le litio ed uno per le gel
Il dubbio è: posso usare un solo negativo mettendoli in comune?

[maema]

Immagino lo scafo non sia in metallo... il negativo in comune fra alimentazione motore e alimentazione servizi di bordo è possibile, ma non consigliato; dovrai porre attenzione a dove lo farai, ad esempio avrai probabilmente un derivatore (shunt) sulle batterie Litio quindi il negativo comune con le batterie servizi sarà collegato a valle di questo, se porterai la massa dell'albero in acqua ed utilizzi un antenna VHF non isolata troverai il negativo dei servizi in acqua che "risalirà" a bordo tramite albero dell'elica e sarà leggermente più negativo del negativo 48Vdc sul motore. In passato ho fatto dei 36' elettrici, ed a seconda del regolatore di giri utilizzato per il motore brushless ci trovavamo del "rumore elettrico" più o meno intenso con motore in rotazione, ovvero ripple sull'alimentazione, e questo ci suggerì di fare due sistemi elettrici isolati, nel tuo caso dovresti ricorrere a convertitori Dc/Dc 48/12 isolati per ricaricare le batterie servizi.

[AndreaB72]

4 KWh non è tantissimo per servire un motore elettrico. Hai fatto i conti sull'autonomia?
Due batterie al gel da 80Wh si parla di 13Ah - sei sicuro? Con il frigo attaccato duri 3 ore si e no. Forse intendevi 80Ah?

In generale penso che i sistemi ibridi siano una complicazione assolutamente inutile e che creino più problemi di quelli che risolvono (leggi: sono un c....a).
Aumenta la dimensione del banco al litio e butta via le batterie al gel (vendile a chi pensa che il litio prenda fuoco da solo).
I servizi li alimenti con il litio tramite un DC converter 48/12 e sei a posto: meno peso, niente autoscarica, nessun problema di differenza di tensione di lavoro delle batterie etc.
Ti consiglio comunque un windlass a 48V. Cavi più piccoli ed economici (e leggeri) e più efficienza.

Se sei preoccupato di esaurire le batterie del motore per i servizi basta mettere un battery monitor con l'allarme ad una certa SOC.

Se vuoi andare avanti con l'ibrido, io personalmente andrei con il negativo a comune. Nelle barchette come le nostre alla fine poi metti tutto a massa e spesso hai anche la massa in acqua per cui l'isolamento lo ottieni solo con estrema fatica. In pratica tenere i due circuiti completamente separati è una bella rottura e alla fine rischi che non lo siano.
Del VHF non mi preoccuperei - anche se ci dovesse del rumore non è difficile eliminarlo.

[danielef]

(24-09-2022 00:31)Luigi.gazzotti Ha scritto:  sto allestendo un trimarano con motore elettrico a 48V alimentato con 4 batterie LiFePO per totali circa 4 KW.
tutte le altre utenze (verricello, pompa idraulica, frigo, pompe acqua varie, pilota, vhf etc) sono 12V alimentate con due batterie gel da 80 w/h.

Con due 48 DC/12 DC Victron eventualmente carico le 12 con le 48.
Più naturalmente 2 caricabatterie da 30A per le litio ed uno per le gel
Il dubbio è: posso usare un solo negativo mettendoli in comune?

Non voglio entrare nei particolari di questo complicato sistema ma un suggerimento di base ce l'ho e credo che sia molto ragionevole. Costruisci come vuoi i due sistemi in modo che siano perfettamente indipendenti e funzionanti, ognuno con tutti i suoi cavi di andata e ritorno; alla fine metti in un unico punto vicino alla batterie i due negativi in comune e mandali a un buon diffusore verso terra (che poi sarebbe il mare).
Non vedo perché dovrebbero crearsi instabilità o correnti strane ma, in compenso, questa configurazione soddisferebbe gli standard comunemente accettati.

[Luigi.gazzotti]

gente scusate ma a scrivere le cose di notte si prendono dei bei granchi:

si, le batterie LiFePO 48V sono 4096Wh ciascuna quindi per un totale di circa 16KWh mentre le due gel da 12V sono 80 Ah, scafo e coperta in carbonio.

Il sistema a 48V (motore, inverter, batterie e caricabatterie) è della Propulsion commercializzato in Italia da Selva, non ci sono shunt esterni ma immagino che il bms interno alle batterie faccia altrettanto.

si, pensavo di collegare l'albero alla piastra esterna (raffreddata in mare)di ottone spugnoso del condensatore del frigo e quindi bene o male a tutto lo scafo

credo (magari lo verifico) che l'antenna VHF non sia isolata, mentre al motore arriva una corrente trifase immagino alternata creata dal suo driver, quindi non credo ci sia un collegamento col negativo della 48V

Riassumendo se non ci sono vantaggi nell'unire i due negativi li tengo separati, ho controllato con un tester i DC/DC 48/12 Victron e i due negativi restano separati (almeno da spenti magari rifaccio la prova collegandoli alle batterie)

Eliminare del tutto le batterie da 12V è possibile, ma non ho nessuna esperienza di impianti 48V né di motorizzazioni elettriche e tenermi la possibilità se necessario di usare la 12V senza preoccuparmi della 48V non mi dispiaceva. Anzi forse le avrei aumentate un pò

ogni ulteriore suggerimento o commento è più che apprezzato

[AndreaB72]

Forse non mi sono spiegato. Hai pensato a dove mettere la massa e se la fai scaricare in acqua? Se scarica in acqua uno dei due circuiti non potrà farlo perché perderesti l'isolamento.
Lo scafo in carbonio complica ulteriormente le cose e qualsiasi roba di metallo dovrà essere disaccoppiata con opportuno isolante (metallo contro carbonio è la tempesta perfetta per la corrosione).

Capisco che non hai esperienza di sistemi a 48V (uguale a quello a 12V, ma più semplice) ma ti stai mettendo a fare un impianto molto complesso per nessuna ragione. Hai 16KWh di batterie al litio, non c'è motivo di mettere ulteriori batterie.
Invece di mettere le batterie al gel ed i relativi DC/DC charger, metti solo un DC/DC converter 48/12 al quale collegherai i servizi a 12V. N volte più semplice: nessuna cascata di staccabatterie, niente fusibili dedicati al circuito di ricarica del 12V, non hai il problema dell'autoscarica, un solo impianto per la carica da banchina, un solo sistema di monitoraggio, ...
Se hai già i DC/DC charger Victron basta configurarli come power supply invece che charger quindi non hai neanche da pensare a nuovo equipaggiamento.

Il windlass: hai la fortuna di avere già un impianto ad alto voltaggio e vuoi rinunciarci? Invece di portare a prua cavi da 50mm2 o 70mm2 per il windlass porti cavi da 25mm2 o addirittura da 16mm2 che costano una frazione, pesano una frazione e si lavorano molto più facilmente. Basta prendere il motore a 48V.

È come se tu dovessi andare da Firenze a Bologna ma passi da Catanzaro perché conosci le curve

[maema]

Con scafo in carbonio ti suggerisco di evitare di mettere il negativo a massa sullo scafo, non avendo motore diesel non hai grosse difficoltà, utilizza un antenna VHF a polo chiuso (deve esserci continuità fra i poli del connettore ) e montala su di un isolatore che la separa dall'albero. Verifica l'isolamento dei caricabatterie inverter etc... ed eventualmente montali su supporti isolati. Concordo con avere una ridondanza sull'alimentazione dei servizi con batteria dedicata, magari lascerei il salpa-ancore a 48V (è molto meglio), su barche che navigano aggiungo una batteria (RTF) dedicata alle comunicazioni ed al GPS indipendente dagli altri servizi e posizionata ben sopra i paglioli. Riguardo lo scarico del piede d'albero ti suggerisco una piastra isolata dallo scafo (va bene una lastra di nylon, teflon, plastica siliconica, e isolatori sui perni...) collegata direttamente con il piede d'albero per la via più breve (!) con un conduttore di almeno 35 mmq in rame stagnato o alluminio, in pratica sotto il piede se appoggiata in chiglia, o sotto il puntone se l'albero è appoggiato in coperta. Lascia perdere il condensatore del frigo, innanzitutto il cavo che corre orizzontale allo scafo non sarebbe seguito da un eventuale scarica elettrostatica (lei preferisce le vie più brevi...), e poi se è di ottone non conviene assolutamente collegarci altro, anche per lei ti suggerisco un collegamento a scafo isolato. Con i convertitori 48/12 isolati non hai nessuna difficoltà a mantenere i due impianti (48V e 12V) isolati. Una volta a mare fai una prova con un tester possibilmente analogico, e verifica la tensione fra scafo e poli delle batterie, se hai fatto tutto bene e con un pò di fortuna dovrebbe essere metà voltaggio fra il positivo e lo scafo e fra il negativo e lo scafo.
buon lavoro e buon vento.
m

[Dato]

Come diceva danielef, ad un certo punto comunque dovrai collegarti il negativo alla massa.
Potresti portare il negativo della 12V sul negativo della batteria 48V, ed in seguito partire da questo punto (il negativo della batteria 48V) con un conduttore verso la piastra di massa.
Oppure, in alternativa, portare individualmente i due negativi verso lo stesso punto della piastra di massa.
Vi sono pro e contro per le due alternative: che ne pensate maema, danielef e AndreaB72?
Io, da quello che racconti, non mi complicherei la vita: se ho ben capito hai gia' un buon impianto a 12 V per tutta la barca, che non modificherei.

[danielef]

(25-09-2022 10:24)Dato Ha scritto:  Come diceva danielef, ad un certo punto comunque dovrai collegarti il negativo alla massa.
Potresti portare il negativo della 12V sul negativo della batteria 48V, ed in seguito partire da questo punto (il negativo della batteria 48V) con un conduttore verso la piastra di massa.
Oppure, in alternativa, portare individualmente i due negativi verso lo stesso punto della piastra di massa.
Vi sono pro e contro per le due alternative: che ne pensate maema, danielef e AndreaB72?

Ho l'impressione che non siamo tutti d'accordo ma... pazienza!

Io tenderei, per principio, a fare dei collegamenti a "stella" perché nella mia vita lavorativa ho sempre avuto grossi problemi con i "ground loop" e questa configurazione li evita. Ma qui forse la possibilità di "ground loop" non c'è.

[paolo_vela]

Per curiosita, che batterie LiFePO stai utilizzando?
Grazie

[AndreaB72]

Siamo allo stesso punto iniziale: è totalmente inutile tenere i due negativi separati se poi vanno entrambi sulla stessa piastra di massa o su masse diverse ma entrambe che scaricano in mare. Anzi, è dannoso perché si crea un circuito con un elettrolita nel mezzo (leggi: una pila).
Tanta fatica sprecata.
Poi rimango della mia idea che le batterie a 12V nell'impianto di Luigi non abbiano proprio senso (che non vuol dire fare l'impianto solo a 48V, vuol dire che il circuito a 12V è alimentato da un convertitore 48/12 invece che dalle batterie a 12V).
Anche il discorso del windlass: ne parlavo con un mio amico esperto di elettronica di potenza e mi ha detto "è come dormire nel sacco a pelo per terra accanto al letto".

Il resto sono tutti dettagli sostanzialmente ininfluenti, come è ininfluente la differenza fra diesel e elettrico - sono entrambi in ultima analisi in collegamento con l'acqua ed entrambi sono masse metalliche.

La ridondanza non è garantita da 2 piccole batterie che arrivano dal passato (remoto), ma dal fatto che il pacco batterie (quello vero) è fatto da quattro moduli da 4KWh indipendenti. Se poi Luigi vuole mettere una batteria tampone per il VHF è un altro discorso, ma non si fa con un doppio impianto con doppi accumulatori.

[maema]

Sob... non ho mai inteso i post per polemizzare, qui ho scritto di non mettere il negativo a massa (tanto è che ho suggerito di utilizzare un antenna del VHF isolata), sulla piastra immersa ho scritto di collegare solo l'albero per protezione da scariche elettrostatiche e basta !
La ridondanza a mio avviso è un plus, Luigi G. dice di avere già batterie al piombo e l'impianto relativo a 12v quindi non mi sembra giusto dirgli di buttarle e mettere le litio anche per quello...con le litio che io approvo e suggerisco si può avere un intervento del BMS e quindi rimanere senza energia e la posizione GPS e le comunicazioni (ma anche le luci navigazione), a mio avviso sono una sicurezza che è meglio conservare, senza andare a scomodare le norme... MA, la mia non è la VERITA' ! è soltanto una risposta ad una domanda ove tengo conto della mia esperienza ed in questo caso anche di quello che c'è già a bordo.

[Luigi.gazzotti]

carissimi nessuna polemica solo interventi basati sulla propria esperienza

concordo che se non ci sono motivi elettrici o di altra natura nel mettere il negativo a massa (mare) non vedo perché farlo

parimenti perché non tenere i due circuiti separati ed evitare sorprese

i motori dell'argano (o arganino) e della pompa idraulica sono di 800W ho cercato una versione 48V ma non l'ho proprio trovata

tenere una riserva 12V per far funzionare la barca anche quando mi son consumato le litio smanettando col motore mi tranquillizza anzi dato che son leggero ed ho molto peso a poppa (pure ancora e catena) è probabile che le raddoppi (le 12V) che son tutte a prua.

verificato motore elettrico (forse non l'ho detto è nel piede) con multimetro digitale (ahimè): asse e elica correttamente in corto con lo zinco (piccolissimo, quasi ridicolo) ma il tutto isolato dai cavi elettrici di potenza e comunicazione, il supporto cilindrico che serve la rotazione azimutale (mia idea) contenente a sua volta un motorino da 100W per attuare appunto la rotazione è in corto ma a sua volta isolato (ruota dentro un tubo di pvc resinato allo scafo.
Questo contenuto non e' visualizzabile da te Ospite. Se vuoi vederlo, REGISTRATI QUI .
Le istruzioni in italiano dell'Orion ci tengono a specificare che i due negativi (48 e 12) sono in comune ma non è cosi tanto che leggendo le istruzioni in inglese non lo dicono e l'apparato è definito isolato, comunque il tester non vede continuità
Quindi 48V isolata dallo scafo, dal mare e dalla 12V e fin qui ci siamo

Domani sera affronto la 12V antenne etc

grazie ancora a tutti

dimenticavo: le litio sono del produttore del motore e parlano con la sua centralina (c'è una funzione di ricarica andando a vela, motivo dell'elica a pale fisse con un passo leggermente maggiorato). Il produttore è la ePropulsion

[AndreaB72]

Complimenti, bel progetto.

Ho letto la documentazione di ePropulsion e sembra roba ben fatta - anche le batterie sembrano molto curate: ormai è una pratica comune quella di fare batterie in rack.
Ci sono tutti i vantaggi della batteria pre-assemblata e tutti i vantaggi di una batteria custom.

Ma poi l'apparecchietto che ti eri fatto per il brandeggio dei motori funziona?

Facci sapere come finisce.

(25-09-2022 19:31)Luigi.gazzotti Ha scritto:  carissimi nessuna polemica solo interventi basati sulla propria esperienza

concordo che se non ci sono motivi elettrici o di altra natura nel mettere il negativo a massa (mare) non vedo perché farlo

parimenti perché non tenere i due circuiti separati ed evitare sorprese

i motori dell'argano (o arganino) e della pompa idraulica sono di 800W ho cercato una versione 48V ma non l'ho proprio trovata

tenere una riserva 12V per far funzionare la barca anche quando mi son consumato le litio smanettando col motore mi tranquillizza anzi dato che son leggero ed ho molto peso a poppa (pure ancora e catena) è probabile che le raddoppi (le 12V) che son tutte a prua.

verificato motore elettrico (forse non l'ho detto è nel piede) con multimetro digitale (ahimè): asse e elica correttamente in corto con lo zinco (piccolissimo, quasi ridicolo) ma il tutto isolato dai cavi elettrici di potenza e comunicazione, il supporto cilindrico che serve la rotazione azimutale (mia idea) contenente a sua volta un motorino da 100W per attuare appunto la rotazione è in corto ma a sua volta isolato (ruota dentro un tubo di pvc resinato allo scafo.
Questo contenuto non e' visualizzabile da te Ospite. Se vuoi vederlo, REGISTRATI QUI .
Le istruzioni in italiano dell'Orion ci tengono a specificare che i due negativi (48 e 12) sono in comune ma non è cosi tanto che leggendo le istruzioni in inglese non lo dicono e l'apparato è definito isolato, comunque il tester non vede continuità
Quindi 48V isolata dallo scafo, dal mare e dalla 12V e fin qui ci siamo

Domani sera affronto la 12V antenne etc

grazie ancora a tutti

dimenticavo: le litio sono del produttore del motore e parlano con la sua centralina (c'è una funzione di ricarica andando a vela, motivo dell'elica a pale fisse con un passo leggermente maggiorato). Il produttore è la ePropulsion

[Luigi.gazzotti]

quando varerò il trimarano nel quale è istallato te lo so dire, circa la prossima estate