Posizionamento shunt

[giorgio8596]

Ne stiamo giusto parlando nell'altra discussione "posizionamento shunt" del BM. Bisogna prima di tutto decidere cosa si intende per stacca batteria e quanta importanza si vuol dare al fatto che le batterie siano effettivamente isolate o no. Ci sono, come sempre, varie correnti di pensiero, chi ci lascia attaccato il Battery Monitor, chi ci lascia l'orologio, chi ci lascia il pannello solare, secondo qualcuno dipende anche da quanto tempo lasci la barca da sola (ma secondo me non e' proprio cosi'). Se ne senti dieci, senti dieci opinioni diverse e quello che e' giusto per uno non va mai del tutto bene per un altro. Penso tu debba decidere da solo in funzione della tua sensibilita' ad un concetto che in fondo si chiama sicurezza.

Scusate ho sbagliato a leggere la discussione

[rob]

(01-07-2022 18:39)danielef Ha scritto:  Ho una domanda per chi ha queste "diavolerie": funzionano davvero?

Ciao Daniele,
ne ho uno e ci sta che sia lo strumento che guardo più di frequente in assoluto, altro che log o vento
Lo SOC state of charge non penso averlo mai guardato, guardo essenzialmente i "-Ah" e le coppie di tensione e corrente; a forza di guardare ci si fà un'idea direi sufficientemente chiara non solo dello stato di carica ma anche delle condizioni residue delle batterie.
Se tira 10A e la batteria resta a 12.4-12.3 per ore dà un'idea X, se con 2-3A di consumo sta a 12.3 e quando il consumo sale a 10A la tensione scende a 11.5 dà un'idea Y, o dopo una notte all'ancora o in navigazione ho un'idea di cosa dovrei ritrovare la mattina dopo, eccetera eccetera. Lascio la barca d'inverno per almeno sei mesi e stacco tutto, quando ci torno in ogni caso rimetto tutto a ricaricare fino a carica completa e da lì ricomincio a guardare le mie coppie tensione/corrente per farmi un'idea delle condizioni residue dell'insieme, e via così.

Per dire, metti un banco da 500Ah che dopo tot anni mostra di averne solo una frazione residua: se avessi voluto sapere uno SOC corretto con il passare del tempo, di quanto avrei dovuto ridurre anno per anno la capacità registrata nell'apparecchio? Carico le batterie residue al max, se attacco il frigo e mi va a 11v non è che ci sia bisogno di un dato SOC (magari al 95% se con i valori originali) per capire che della capacità originaria è rimasto ben poco.

[danielef]

(01-07-2022 21:20)rob Ha scritto:  Ciao Daniele,
ne ho uno e ci sta che sia lo strumento che guardo più di frequente in assoluto, altro che log o vento
Lo SOC state of charge non penso averlo mai guardato, guardo essenzialmente i "-Ah" e le coppie di tensione e corrente; a forza di guardare ci si fà un'idea direi sufficientemente chiara non solo dello stato di carica ma anche delle condizioni residue delle batterie.
...
snip
...

Ciao Rob, ogni tanto ci si sente e fa piacere salutarci!
Quello che scrivi mi sembra molto convincente e non posso che essere d'accordo ma... non stiamo parlando di ciò che fa quell'affare molto più "intelligente" che chiamo "diavoleria".
Basta un buon voltmetro e un altrettanto buon amperometro inseriti con saggezza nei punti giusti dell'impianto elettrico; magari duplicati sui due banchi di batterie come possiede la mia barca sin dalla nascita (1977).

Tra l'altro, come fai ben notare, mi sembra che un BM non tenga automaticamente conto di fattori importanti tipo l'invecchiamento delle batterie e, forse, neppure dell'autoscarica.
Il succo di tutto il discorso è alla fine: quanto costa un BM? Vale la pena rispetto ai semplici e affidabili strumenti citati sopra?
Ma capisco che questo è OT e mi scuso con bludiprua che chiedeva una risposta semplice a un altrettanto semplice quesito che sicuramente non ho contribuito a risolvere.

[AndreaB72]

Daniele, semplicemente non hai bisogno di un Battery Monitor.

Ti ricordi il video su YouTube della figlia che regala al padre un iPad e lui lo usa come tagliere per il soffritto?

Visto che non più giovane faccio anche io le battute con faccine

(02-07-2022 00:07)danielef Ha scritto:  Ciao Rob, ogni tanto ci si sente e fa piacere salutarci!
Quello che scrivi mi sembra molto convincente e non posso che essere d'accordo ma... non stiamo parlando di ciò che fa quell'affare molto più "intelligente" che chiamo "diavoleria".
Basta un buon voltmetro e un altrettanto buon amperometro inseriti con saggezza nei punti giusti dell'impianto elettrico; magari duplicati sui due banchi di batterie come possiede la mia barca sin dalla nascita (1977).

Tra l'altro, come fai ben notare, mi sembra che un BM non tenga automaticamente conto di fattori importanti tipo l'invecchiamento delle batterie e, forse, neppure dell'autoscarica.
Il succo di tutto il discorso è alla fine: quanto costa un BM? Vale la pena rispetto ai semplici e affidabili strumenti citati sopra?
Ma capisco che questo è OT e mi scuso con bludiprua che chiedeva una risposta semplice a un altrettanto semplice quesito che sicuramente non ho contribuito a risolvere.

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[bludiprua]

(02-07-2022 00:07)danielef Ha scritto:  Basta un buon voltmetro e un altrettanto buon amperometro?

Purtroppo no, sono cose diverse.
Voltmetro e amperometro ti danno una lettura istantanea, il monitor ti fa il totale (Ah) di quello entra e esce, indipendentemente da tutto (vecchiaia ecc.).
Supponi di caricare a palla le batterie con in CB, azzeri lo strumento, lui parte a contare gli Ah che escono, conosci la capacità teorica della tua batteria e ti regoli sulla scarica, ma soprattutto, mettiamo che arrivi a -50 Ah, accendi il motore e durante la carica sai come sei messo, quando e se arrivi allo zero le tue batterie sono cariche.
Questa cosa con voltmetro e amperometro non è possibile.
Si vive senza? Si, certo!
Ne hai bisogno? Probabilmente no, come giustamente dice AndreaB72...

[Velatina]

(04-07-2022 11:08)bludiprua Ha scritto:  Purtroppo no, sono cose diverse.
Voltmetro e amperometro ti danno una lettura istantanea, il monitor ti fa il totale (Ah) di quello entra e esce, indipendentemente da tutto (vecchiaia ecc.).
Supponi di caricare a palla le batterie con in CB, azzeri lo strumento, lui parte a contare gli Ah che escono, conosci la capacità teorica della tua batteria e ti regoli sulla scarica, ma soprattutto, mettiamo che arrivi a -50 Ah, accendi il motore e durante la carica sai come sei messo, quando e se arrivi allo zero le tue batterie sono cariche.
Questa cosa con voltmetro e amperometro non è possibile.
Si vive senza? Si, certo!
Ne hai bisogno? Probabilmente no, come giustamente dice AndreaB72...

In realtà, da quanto ne so, gli A che entrano non sono gli stessi che escono, la batteria ha un rendimento e accumula una quantità di energia che dipende dal tipo di accumulatore, temperatura, invecchiamento e anche dalla velocità di scarica. Quindi calcolare quanti Ah può erogare basandosi su quanti Ah ha assorbito è estremamente aleatorio, il BM dovrebbe fare dei continui test per capire lo stato attuale delle batterie e modificare i paramentri che utilizza per calcolare il rendimento. Io possiedo un BM sulla mia barca ma lo uso solo per controllare tensione e assorbimento istantaneo, con un po' di esperienza questo mi permette di sapere con sufficente precisione lo stato di carica delle mie batterie. Vorrei aggiungere, a proposito degli shunt, che esistono le "pinze amperometriche", strumenti che permettono di misurare la corrente semplicemente "abbracciando" il cavo con una bobinetta sulla quale si induce una corrente proporzionale a quella che scorre nel cavo stesso. Dette bobinette si trovano anche in abbinamento a volmetri/amperometri da pannello e sostituiscono gli ingombranti e costosi shunt.

[rob]

(04-07-2022 11:08)bludiprua Ha scritto:  , ma soprattutto, mettiamo che arrivi a -50 Ah,

E nel medio periodo, per esempio se con batterie cariche la sera e dopo i "soliti" -xx Ah della notte la mattina dopo uno si trova prima a 12.3v, tot tempo dopo a 12v, ancora tot mesi dopo a 11... dà un'idea relativamente chiara della capacità residua del banco

[danielef]

(04-07-2022 11:08)bludiprua Ha scritto:  Purtroppo no, sono cose diverse.
Voltmetro e amperometro ti danno una lettura istantanea, il monitor ti fa il totale (Ah) di quello entra e esce, indipendentemente da tutto (vecchiaia ecc.).
Supponi di caricare a palla le batterie con in CB, azzeri lo strumento, lui parte a contare gli Ah che escono, conosci la capacità teorica della tua batteria e ti regoli sulla scarica, ma soprattutto, mettiamo che arrivi a -50 Ah, accendi il motore e durante la carica sai come sei messo, quando e se arrivi allo zero le tue batterie sono cariche.
Questa cosa con voltmetro e amperometro non è possibile.
Si vive senza? Si, certo!
Ne hai bisogno? Probabilmente no, come giustamente dice AndreaB72...

Tutto giusto e non posso dissentire. In un caso hai una misura istantanea nell'altro, in teoria, una misura integrata nel tempo; due cose molto diverse, non c'è dubbio.

Il primo problema è quel "in teoria" perché un integrale è abbastanza semplice farlo con carta e penna o con calcolatori che hanno una rappresentazione dei numeri con molti bit; un po' più dubbio con microprocessori che hanno pochi bit.
Comunque se si usa il BM come dici tu, per scariche/cariche relativamente veloci e vicine nel tempo, probabilmente si ottengono risultati significativi.
Avrei più dubbi su misure che si prolungano nel tempo e non ci farei troppo affidamento.

Aggiungo che quanto suggerito in alternativa da Rob è particolarmente interessante perché, pur non facendo integrali, riesce a dedurre più o meno le stesse informazioni - anzi riesce pure a capire se la batteria sta bene o no.
Però noto che l'hanno paragonato al nonno che usa l'Ipad come tagliere anche se sono sicuro che non se la prenderà...
Quanto a me sono tranquillo: pur avendo la stessa età di quel nonno l'acquisto di un BM sta alla fine della mia lunghissima lista di acquisti e, in più, non possiedo Ipad.

[bludiprua]

(04-07-2022 11:29)Velatina Ha scritto:  Quindi calcolare quanti Ah può erogare basandosi su quanti Ah ha assorbito è estremamente aleatorio.

Preciso come alla Nasa? No.
Estremamente aleatorio? No.
Vogliamo metterci a discutere del coefficiente di Peukert? Forse no.
Certo gli Ah in uscita sono un po' più "pesanti" di quelli in ingresso.
Un'idea piuttosto precisa il monitor te la dà, certamente molto più precisa di voltaggio e amperaggio.
Ma ripeto: se non se ne sente il bisogno, si vive benissimo senza!

[bludiprua]

(04-07-2022 11:33)danielef Ha scritto:  Comunque se si usa il BM come dici tu, per scariche/cariche relativamente veloci...

In realtà, per l'uso nautico servizi, la scarica classica è lentissima, parliamo di nemmeno 10 A di picco e anche la carica non è mai "mostruosa".
Se leggi qualche forum di camperisti, usano le batterie con inverter per tenere su il condizionatore! Scariche da 50 e passa A!
Con scariche lente l'integrale è piuttosto preciso, io vedo che scaricando 30-40 Ah, poi in ricarica ne vanno 32-43 al massimo poi il regolatore va in mantenimento.

[rob]

OT a proposito di Ipad e tagliere, l'altro giorno cercavo un pezzo di vetro temperato (per usarci il taglierino/saldatore sopra per tagliare il tessuto) tipo 30x60/70cm, mi sono detto chissà che non lo trovi già fatto su internet: le prime pagine di risultati tutti vetri di ricambio per Iphone e compagnia. Ora mi tocca aspettare che esca l'iphone 48 per trovare un vetro così grande da usare per tagliere da tessuti

[danielef]

(04-07-2022 11:36)bludiprua Ha scritto:  Vogliamo metterci a discutere del coefficiente di Peukert? Forse no.

Da perfetto ignorante ma curioso sono andato a cercare in rete e sul sito della Victron, che costruisce e vende battery monitors presumibilmente di buona qualità, ho trovato questa frase significativa:
"Tenere presente che il coefficiente Peukert è non altro che una grossolana approssimazione della realtà..."

Vi assicuro: senza nessuna intenzione di essere polemico e prolungare questa discussione che, per quanto mi riguarda, ha esaurito gli argomenti.

[AndreaB72]

C'è un fraintendimento sulla funzione dello staccabatteria.
Il disgiuntore sul positivo (che hanno tutte le barche - quello sul negativo solo poche) server a staccare i carichi che non sono H24. I carichi H24 invece rimangono attaccati (altrimenti non si chiamerebbero H24).
Per questa ragione il battery monitor, il quale lavora contando i coulomb, deve rimanere collegato insieme ai carichi H24. Questa è anche la ragione per cui il BM di Victron è stato progettato in una certa maniera (non perché i progettisti di Victron non sono seri - tutt'altro). Non commento sui voltmetro e amperometro - fanno un mestiere completamente diverso e non esiste un modo per far finta che facciano il lavoro del battery monitor.
Riguardo allo strumento in se: parlando del Victron la stima che fa è molto accurata perché prende in considerazione diversi fattori nel calcolo: il coefficiente di Peukert, l'efficienza della carica (che ricordo essere molto bassa per il Pb), autoscarica e temperatura. Inoltre lo strumento si risincronizza al 100% di SOC ogni volta che la tensione supera un valore di soglia e la tail current di carica è inferiore ad un'altra soglia - in pratica di elimina l'inevitabile drift resettandosi sullo stato di carica completa. Ovviamente è tutto configurabile (basta saperlo fare).
Perché lo shunt e non un sensore ad effetto Hall? Perché è più preciso e serve precisione per fare coulomb count. I sensori Hall sono imprecisi - vanno bene per prendere decisioni tipo "stacco tutto", ma non per fare misure accurate.
All'interno del BMV di Victron c'è un microcontroller piuttosto sofisticato che è capace di sostenere il carico computazionale necessario. Questo non è un problema.
Serve un BM? Si e no - se non si hanno carichi H24 e non si usano solo batterie con chimiche evolute se ne può fare a meno: voltmetro e amperometro vanno bene - tanto nelle batterie al piombo lo stato di carica si può indovinare dalla tensione. Ovviamente si perdono funzionalità avanzate tipo gli allarmi, ma non credo che questo sia un problema per i duri e puri.
Chi invece decide di passare al litio ha bisogno di un BM perché la tensione e sostanzialmente costante su tutta la curva di carica e scarica, quindi inutile per determinare lo stato della batteria. Ma per questo tipo di chimica il metodo di coulomb è estremamente preciso perché non c'è la variabilità del piombo.

Altro problema è il rischio che si prende a tenere circuiteria sotto tensione. Qui si torna ai servizi H24 - per loro definizione questi servizi sono SEMPRE alimentati (tipo pompa di sentina automatica) quindi ovviamente non sono influenzati dallo staccabatteria (per definizione appunto). Il loro cablaggio è tipicamente molto semplice e protetto accuratamente.
Lasciare la barca in secca per sei mesi incustodita chiaramente non è un requisito coperto dallo staccabatteria. Questo requisito si copre con altri sistemi - per esempio disgiuntori dedicati su entrambi i poli, ma devono essere molto vicini alle batterie. La soluzione migliore è staccare fisicamente le batterie, meglio se riposte in ambiente idoneo a terra.
Ovviamente poi ci sono quelli che valutano i rischi a occhio invece che con i numeri, e sono quelli che staccano "tutto" ma non sanno che il caricabatteria da banchina è ancora sotto tensione, o che lasciano 1000W di pannelli solari montati a barca abbandonata etc.
Parlando di rischi: il solo avere le batterie a bordo mette a rischio la barca: non è rarissimo che le celle delle batterie (per le batterie al piombo ce ne sono 6 per ogni batteria da 12V) vadano spontaneamente in corto provocando un runaway termico (tradotto: fiamme).

Il riferimento al tagliere fatto con l'iPad era ovviamente per Daniele, non per Pepe

[danielef]

(04-07-2022 12:35)AndreaB72 Ha scritto:  C'è un fraintendimento sulla funzione dello staccabatteria.
Il disgiuntore sul positivo (che hanno tutte le barche - quello sul negativo solo poche) server a staccare i carichi che non sono H24. I carichi H24 invece rimangono attaccati (altrimenti non si chiamerebbero H24).
Per questa ragione il battery monitor, il quale lavora contando i coulomb, deve rimanere collegato insieme ai carichi H24. Questa è anche la ragione per cui il BM di Victron è stato progettato in una certa maniera (non perché i progettisti di Victron non sono seri - tutt'altro). Non commento sui voltmetro e amperometro - fanno un mestiere completamente diverso e non esiste un modo per far finta che facciano il lavoro del battery monitor.
Riguardo allo strumento in se: parlando del Victron la stima che fa è molto accurata perché prende in considerazione diversi fattori nel calcolo: il coefficiente di Peukert, l'efficienza della carica (che ricordo essere molto bassa per il Pb), autoscarica e temperatura. Inoltre lo strumento si risincronizza al 100% di SOC ogni volta che la tensione supera un valore di soglia e la tail current di carica è inferiore ad un'altra soglia - in pratica di elimina l'inevitabile drift resettandosi sullo stato di carica completa. Ovviamente è tutto configurabile (basta saperlo fare).
Perché lo shunt e non un sensore ad effetto Hall? Perché è più preciso e serve precisione per fare coulomb count. I sensori Hall sono imprecisi - vanno bene per prendere decisioni tipo "stacco tutto", ma non per fare misure accurate.
All'interno del BMV di Victron c'è un microcontroller piuttosto sofisticato che è capace di sostenere il carico computazionale necessario. Questo non è un problema.
Serve un BM? Si e no - se non si hanno carichi H24 e non si usano solo batterie con chimiche evolute se ne può fare a meno: voltmetro e amperometro vanno bene - tanto nelle batterie al piombo lo stato di carica si può indovinare dalla tensione. Ovviamente si perdono funzionalità avanzate tipo gli allarmi, ma non credo che questo sia un problema per i duri e puri.
Chi invece decide di passare al litio ha bisogno di un BM perché la tensione e sostanzialmente costante su tutta la curva di carica e scarica, quindi inutile per determinare lo stato della batteria. Ma per questo tipo di chimica il metodo di coulomb è estremamente preciso perché non c'è la variabilità del piombo.

Altro problema è il rischio che si prende a tenere circuiteria sotto tensione. Qui si torna ai servizi H24 - per loro definizione questi servizi sono SEMPRE alimentati (tipo pompa di sentina automatica) quindi ovviamente non sono influenzati dallo staccabatteria (per definizione appunto). Il loro cablaggio è tipicamente molto semplice e protetto accuratamente.
Lasciare la barca in secca per sei mesi incustodita chiaramente non è un requisito coperto dallo staccabatteria. Questo requisito si copre con altri sistemi - per esempio disgiuntori dedicati su entrambi i poli, ma devono essere molto vicini alle batterie. La soluzione migliore è staccare fisicamente le batterie, meglio se riposte in ambiente idoneo a terra.
Ovviamente poi ci sono quelli che valutano i rischi a occhio invece che con i numeri, e sono quelli che staccano "tutto" ma non sanno che il caricabatteria da banchina è ancora sotto tensione, o che lasciano 1000W di pannelli solari montati a barca abbandonata etc.
Parlando di rischi: il solo avere le batterie a bordo mette a rischio la barca: non è rarissimo che le celle delle batterie (per le batterie al piombo ce ne sono 6 per ogni batteria da 12V) vadano spontaneamente in corto provocando un runaway termico (tradotto: fiamme).

Il riferimento al tagliere fatto con l'iPad era ovviamente per Daniele, non per Pepe

Ultimo post nonostante quello che avevo scritto perché meriti che io mi complimenti con te: sei stato chiarissimo ed esaustivo, in particolare mi è piaciuto il fatto che tu parlassi di coulomb e non di Ah. Si vede che parli con cognizione di causa e sei tutt'altro che "non più giovane", scherziamo!!!
A questo punto hai brillantemente risposto anche al quesito che ha iniziato la discussione e possiamo metterci l'anima in pace.

Co 'sto iPad... non ce l'hoooo :-)
però ci sto facendo un pensierino se usare il mio iPhone invece... chissà!

[suzukirf600]

(04-07-2022 12:35)AndreaB72 Ha scritto:  Parlando di rischi: il solo avere le batterie a bordo mette a rischio la barca: non è rarissimo che le celle delle batterie (per le batterie al piombo ce ne sono 6 per ogni batteria da 12V) vadano spontaneamente in corto provocando un runaway termico (tradotto: fiamme).

Grazie per il tuo intervento.
Ma sapresti stimare il rischio di runaaway termico sui diversi tipi di batterie?
Sul web tutti si concentrano sulle batterie al litio.
Ma le altri tipologie... che rischio hanno?

Grazie mille.

[AndreaB72]

Non ti so dare statistiche. Sono molto difficili da trovare.

Ci sono alcuni tests sulle varianti del litio dalle quali si vede che Lifepo4 e LTO sono sostanzialmente impossibili da incendiare mentre LiION e tutte le altre chimiche ad alta densità sono soggette a termal runaway (infatti anche l'automotive si sta spostando su Lifepo4 nonostante il peso superiore).
Non ti so dare molte indicazioni sul piombo - sicuramente l'età è un fattore di rischio ma anche danni meccanici, stress termici e overcharge.
Se proprio vogliamo essere precisi, tecnicamente il pb non è soggetto a termal runaway (dove si parla di temperature altissime), ma si producono gas che sono altamente infiammabili oltre al calore. Il risultato è altrettanto nefasto.

(04-07-2022 17:13)suzukirf600 Ha scritto:  Grazie per il tuo intervento.
Ma sapresti stimare il rischio di runaaway termico sui diversi tipi di batterie?
Sul web tutti si concentrano sulle batterie al litio.
Ma le altri tipologie... che rischio hanno?

Grazie mille.

[giorgio8596]

(29-06-2022 17:50)AndreaB72 Ha scritto:  Riguardo al consumo, quello dichiarato è 1mA quindi sono 0.72Ah al mese.

Ovviamente poi ognuno fa come gli pare

Tutto giusto, tanto poi chi lo voleva se lo e' gia' comperato e chi non lo vuole continuera' a farne senza, come tutto del resto.
Per amore di precisione pero' sul datasheet del BMV700 in rete e' riportato un consumo di 4mA e 2,9 Ah/mese totali, poi se da qualche altra parte indicano un consumo inferiore, pazienza, e' la vita. Io non ho carichi H24, quindi lo stacco (e con lo staccabatterie stacco anche il CB).
By by

[suzukirf600]

(04-07-2022 19:13)AndreaB72 Ha scritto:  Non ti so dare statistiche. Sono molto difficili da trovare.

Grazie mille. BV

[Velatina]

Scusate se insisto, ma a mio parere lo staccabatterie deve staccare tutto, deve essere posto in prossimità delle batterie ed è molto meglio se stacca entrambi i poli, credo che questa sia anche una condizione imposta dalle norme di sicurezza. Poi nessuno vieta di mettere altri interruttori di vario genere a valle dello staccabatterie. L'obbiettivo è di staccare la corrente in caso di emergenza o se si vogliono isolare le batterie per altri motivi. Nelle mie barche è sempre stato così e devo dire che un paio di volte mi è successo di staccare tutto perchè sentivo puzza di bruciato ma non sapevo dov'era il problema. Per quanto riguarda i sensori di corrente ad effetto Hall, sono alternativi alla bobina della "pinza amperometrica" che ha un principio di funzionamento totalmente diverso.

[pepe1395]

(04-07-2022 21:12)giorgio8596 Ha scritto:  Per amore di precisione pero' sul datasheet del BMV700 in rete e' riportato un consumo di 4mA e 2,9 Ah/mese totali, poi se da qualche altra parte indicano un consumo inferiore, pazienza, e' la vita.

Il Victron BMV-712 Smart, come indicato da AndreaB72, ha un consumo giornaliero <1mA. Ma anche fossero 4, sono nulla in confronto alla normale autoscarica delle batterie al piombo.