Owner Blunders?
Perché il metodo di cablaggio di fabbrica può essere una cattiva scelta? Non è necessariamente una cattiva scelta, se capite il vostro sistema e come usarlo.
Errori umani;
Diodi dell’alternatore bruciati & Transienti di tensione:
Questo grosso abbaglio avviene quando voi, o un compagno di equipaggio, cercate di passare a un’altra banca e fate passare l’interruttore della batteria in posizione *OFF, anche momentaneamente. Con il motore in funzione e l’alternatore in carica, questo crea un circuito aperto tra l’alternatore e il carico (carico = banco di batterie) che sta caricando. Passare momentaneamente in OFF, o scollegare il carico dall’alternatore, può causare un massiccio picco di tensione quando il carico/banco di batterie viene scollegato dall’alternatore. Questo molto spesso si traduce nel danneggiamento dei diodi raddrizzatori dell’alternatore & rendendolo non operativo quasi istantaneamente. può anche danneggiare l’elettronica sensibile che sono collegati al “C” post dell’interruttore.
*La maggior parte degli interruttori 1/2/B di qualità, da produttori rispettabili come Blue Sea Systems, BEP/Marinco, Guest & Perko, sono progettati per essere make-before-break. Make-before-break significa che quando si gira l’interruttore dalla posizione 1, a BOTH o 2, la posizione precedente non apre il circuito o si disconnette fino a quando la posizione successiva può portare la corrente.
Con l’invecchiamento di alcuni interruttori della batteria possono usurarsi e diventare break-before-make. Per questo motivo non è una buona idea muovere l’interruttore mentre il motore è in funzione, a meno che non si esegua un test occasionale make-before-break. Il modo migliore per testare l’interruttore è quello di accendere l’illuminazione della cabina (le lampadine a incandescenza funzionano meglio, non quelle a LED) quindi ruotare lentamente l’interruttore da 1 a BOTH a 2. Se la luce/e incandescente sfarfallano durante questa rotazione, sostituire l’interruttore. Anche una frazione di secondo di disconnessione è sufficiente a causare un load dump dell’alternatore.
Il Load Dump:
Immaginate, se volete, un Top Fuel Dragster. La drag car si muove a 200 MPH quando si schianta direttamente contro un muro di cemento spesso 10′. Tutta quell’energia/massa, e nessun posto dove andare, significa distruzione istantanea. Il muro di cemento è simile a quello che succede nel vostro alternatore quando spegnete l’interruttore della batteria durante la carica, specialmente la carica in massa ad alta corrente. Questo evento a circuito aperto, tra la batteria e l’alternatore, agisce come il muro di cemento e tutta quell’energia non ha dove andare. Il risultato con un alternatore è che questa energia deve andare da qualche parte, quindi fa salire alle stelle la tensione istantaneamente. Il risultato di un interruttore della batteria a circuito aperto si chiama load-dump. Un load-dump crea un picco/transiente di tensione molto veloce che può distruggere i diodi raddrizzatori. Qui alla Compass Marine Inc. ripariamo parecchi alternatori ogni anno a causa di errori di load-dump dell’interruttore della batteria.
Vi siete mai chiesti perché un interruttore 1/2/B ha questo avviso? Beh, ora lo sapete…
Danni all’elettronica sensibile:
Purtroppo non è solo dei diodi dell’alternatore che dobbiamo preoccuparci, in uno stacco / scaricamento della batteria. Una mancanza di carica è ciò che la maggior parte dei proprietari nota per primo, ma il danno potrebbe non finire lì. Se si dà un’occhiata a dove sono collegati i vostri carichi DC, questo capita di essere lo stesso posto esatto come l’alternatore cablato in fabbrica, il c-post. Quando l’interruttore viene accidentalmente aperto, durante la carica, l’alternatore viene istantaneamente scollegato dalla batteria e tutta quell’energia deve andare da qualche parte. Dove va? Segui il diagramma qui sotto e vedrai.
Il transitorio/spike di tensione che si crea aprendo accidentalmente l’interruttore della batteria, mentre si carica, va dritto nella tua sensibile elettronica DC perché l’alternatore e il pannello DC sono collegati allo stesso perno c-post, che non è più collegato alla batteria/carico. Il transitorio di tensione da uno stacco dell’interruttore della batteria spesso distrugge i diodi dell’alternatore e può anche danneggiare o uccidere l’elettronica DC sensibile. Non è raro per noi trovare diversi altri elementi danneggiati quando un cliente viene da noi per un cattivo alternatore, e la diagnosi è diodi raddrizzatori bruciati.
In teoria, il regolatore di tensione dovrebbe reagire e fermare questo transitorio di tensione, dopo tutto limitano la tensione, ma il picco avviene troppo velocemente perché il regolatore di tensione possa reagire. Questo transitorio dannoso avviene in microsecondi. Come ora sapete, quando aprite l’interruttore della batteria, durante la carica, c’è un’alta probabilità che i diodi nell’alternatore saltino. Un errore come questo può lasciarvi senza alternatore e con l’elettronica di navigazione potenzialmente rovinata. Purtroppo il cablaggio di fabbrica non fa nulla per limitare o proteggere da questo. Alcuni alternatori più recenti, su motori di ultimo modello, utilizzano diodi a valanga. I diodi a valanga sono più durevoli e progettati per limitare il transitorio di tensione, ma la maggior parte degli alternatori marini esistenti non utilizzano diodi a valanga..
Alternator Field Disconnect:
Alcuni interruttori della batteria dispongono anche di un Alternator Field Disconnect o funzione AFD. L’AFD consiste in due terminali che interrompono il campo dell’alternatore o il filo di alimentazione dei regolatori esterni leggermente prima dell’apertura della posizione OFF del 1/2/B. Sfortunatamente, la maggior parte delle imbarcazioni che vedono con interruttori AFD o non lo usano o il circuito AFD è cablato in modo errato. Se non si ha accesso al filo di campo, all’interno dell’alternatore, la funzione AFD non serve a nulla.
Abbiamo anche visto alternatori dove il filo di eccitazione dell’alternatore di fabbrica è stato fatto passare attraverso il circuito AFD eppure i diodi sono ancora bruciati. Perché? Il filo di eccitazione è necessario solo per far partire l’alternatore. Una volta che l’alternatore sta girando e producendo potenza, il taglio di +12V al filo di eccitazione non sempre de-power il regolatore, e l’alternatore continua a chugging away.
Protezione dell’alternatore da Load-Dumps:
Se si desidera mantenere il vostro 1/2/B cablaggio di fabbrica, e si capisce le sfumature, sarebbe un’idea molto saggia per installare un dispositivo di protezione dell’alternatore Sterling Power. Lo Sterling APD è progettato e destinato a bloccare o limitare un picco di tensione/transiente ad un livello sicuro e proteggere sia l’alternatore che altri componenti DC.
Qui lo Sterling Alternator Protection Device è mostrato con una batteria LiFePO4 drop-In. Le batterie drop-in LiFePo4 hanno un interruttore interno BMS (interruttore del sistema di gestione della batteria) che può essenzialmente fare la stessa cosa esatta di un interruttore 1/2/B attraverso la posizione OFF. L’installazione è semplice come due fili e un fusibile, ed è un’assicurazione poco costosa.
Il set mentale “Devo impostarlo su BOTH per avviare il motore”:
A volte gli errori sono solo causati da un effetto cascata. Il “Devo impostarlo su ENTRAMBI per avviare il motore” è tipicamente difettoso e non necessario. Allo stesso tempo, è una realtà nella mente di alcuni proprietari perché la posizione BOTH agisce come un cerotto per batterie deboli o un sistema mal cablato.
Nel caso dell’avvio di un motore, la posizione BOTH è tipicamente nascondere o coprire altri problemi e non risolve effettivamente il problema a portata di mano. D’altra parte, porta a un effetto a cascata dove la dimenticanza può portare all’errore. Il mantra “Devi usare ENTRAMBI per partire” ha effettivamente raggiunto il livello di mito urbano.
Non dovresti aver bisogno di usare ENTRAMBI per avviare il tuo motore!
Se hai bisogno di ENTRAMBI i banchi per avviare il tuo motore, hai altri problemi come:
- Batterie guaste
- Batterie non sufficientemente grandi per avviare il motore
- Terminazioni difettose o ad alta resistenza nel cablaggio della batteria
- Filo del motorino di avviamento sottodimensionato
- Interruttore della batteria guasto Interruttore della batteria
- Morsetti sporchi o corrosi
- Motore di avviamento difettoso
- Problemi di cablaggio nel circuito del solenoide di avviamento
Nella maggior parte dei casi il vostro motore può essere facilmente messo in moto dalla banca della casa. Keep It Simple..
“Ma la messa in moto del motore RC utilizza un sacco di capacità della batteria, non è un male per un banco casa?”
Esaminiamo la matematica reale su questo per sperare di spiegare i misnomers che circondano la messa in moto del motore. Compass Marine Inc. ha investito in strumenti costosi che possono misurare le prestazioni di avviamento del motore con alta precisione. La durata media della messa in moto che misuriamo, definita da un motorino d’avviamento carico a scarico, va da 0,65 a 1,5 secondi. Le immagini & matematiche qui sotto sono state ottenute avviando un motore diesel da 44HP a 32F con un banco di casa deep-cycle. La maggior parte dei navigatori non avvierà mai un diesel marino a 32F.
La matematica su quanta energia viene effettivamente consumata dalla messa in moto è abbastanza semplice:
0,75 secondi sono circa 0,002 ore – 286A X 0,0002 = 0,06 Ah
1 secondo è circa 0,0003 ore – 286A X 0,0003 = 0,086 Ah
2 secondi sono circa 0.0005 ore – 286A X 0.0005 = 0.14 Ah
3 secondi sono circa 0.0008 ore – 286A X 0.0008 = 0.23 Ah
4 secondi sono circa 0.001 ore – 286A X 0.001 = 0,28 Ah
5 secondi sono circa 0,0014 ore – 286A X 0,0014 = 0,40 Ah
Non stiamo solo sparando dal fianco su questi numeri. Le immagini qui sotto mostrano l’intera storia.
Tensione della banca > CCA testato della banca > CCA nominale di ogni batteria > Temperatura del contenitore della batteria
Come si può vedere sopra, quando mettiamo in parallelo batterie deep-cycle valutate a soli 675 CCA, ci ritroviamo con 2071 CCA per la messa in moto a 0F (queste batterie stavano dando risultati leggermente migliori di 675 CCA). Questo schermo traduce la temperatura di 32F in un valore di 0F CCA. Quando le batterie sono calde la capacità di avviamento è molto maggiore.
Grafico della corrente di avviamento per l’intera durata dell’evento di avvio
Nell’immagine qui sopra possiamo vedere come questo motore 44HP molto freddo ha prelevato leggermente più di 640A per l’avviamento, ma l’amperaggio di avviamento diminuisce rapidamente dopo l’avviamento iniziale.
Tensione media, corrente di avviamento media, durata dell’avviamento (da carico a scarico), resistenza del circuito
Lo screenshot sopra riassume le medie. Nonostante un picco di 640A+, la media della corrente di avviamento, da carico a scarico del motorino di avviamento, è stata di soli 286A e la durata totale dell’avviamento è stata di soli 0,765 secondi o 765 mS. Per quello che vale, questo particolare banco è protetto da un fusibile da 300A e ha fatto ben più di 1200 avviamenti, in un periodo di 12 anni, e mai una volta ha fatto scattare il fusibile. Perché? Perché la durata di un evento di avvio è molto breve, questo 3/4 di secondo, e questo non si avvicina nemmeno alla curva di ritardo di intervento del fusibile.
Realtà di avviamento del motore:
Nella maggior parte delle barche più piccole, specialmente quelle con piccoli motori diesel ausiliari (sotto i 150 HP) o a gas, c’è poco bisogno di una *batteria di avviamento dedicata.
*Batteria di avviamento dedicata – Una batteria cablata usata solo per l’avviamento e nient’altro, se non in situazioni di emergenza. Una batteria di avviamento dedicata è collegata direttamente al motore di avviamento quando l’interruttore della batteria di avviamento è acceso.
Una batteria di avviamento dedicata è sempre bello, ma di solito significa un nuovo interruttore e la riconfigurazione del cablaggio per farlo correttamente. Con molti interruttori della batteria situati in pannelli DC, & questi di solito non sono conformi all’ABYC, questo spesso non è un’impresa facile. Modificando l’esistente 1/2/B, & come si usa, è possibile rendere il sistema più a prova di errore e più facile da usare.
Una grande fetta delle barche dei nostri clienti hanno avviato i motori, per anni, sulle loro banche di casa, ora abbiamo visto la matematica sul perché questo è così e perché questo funziona. Abbiamo anche barche da pesca commerciali che avviano grandi motori Cummins, Cat e John Deere con batterie da 6V Golf Car.
Come? Per capirlo dobbiamo capire che un banco di casa è tipicamente molto, molto più grande di un banco di partenza. Per questo motivo, e anche quando le batterie sono deep-cycle, il banco della casa ha quasi sempre più capacità di avviamento della singola, & tipicamente piccola, batteria di avviamento. Quando mettiamo in parallelo le batterie, in un banco casa, la capacità di avviamento è additiva. Per esempio, tre batterie deep-cycle da 100Ah 600 CCA diventano rapidamente 1800CCA quando sono collegate in parallelo.
Per i proprietari che capiscono come usare una 1/2/B, in modo più semplice, questo significa che usano solo la posizione #1 (CASA) e OFF. L’unico momento per fare qualcosa di diverso è quando c’è un’emergenza o per testare occasionalmente il banco di riserva per assicurarsi che stia ancora funzionando bene. Il 1/2/B funziona davvero bene come un interruttore di utilizzo, ma può essere modificato per essere migliore.
“Ma RC il ragazzo giù al porto dice che le batterie a ciclo profondo non possono essere utilizzate per la messa in moto”
Purtroppo, il vostro esperto di porto vi sta ingannando su questo. Lascerò che Trojan Battery riassuma questo.
La chiave qui è “una batteria deep-cycle”, cioè una batteria singola, e quando la maggior parte delle banche domestiche su barche oltre i 25 piedi in questi giorni stanno usando più batterie deep-cycle, si hanno ora molti più ampere di avviamento nella banca domestica che nella tipica batteria di partenza. Anche al 50% DoD una tipica banca domestica avrà ancora più capacità di avviamento di una singola batteria di avviamento. A meno che non abbiate enormi motori diesel, o una singola batteria di casa molto piccola, mantenete le cose semplici e mettete in moto la batteria di casa. Ora potete delegare la banca #2 come banca di riserva/emergenza.