5. Rilevamento automatico di arresto del motore
Il rilevamento automatico di arresto del motore semplifica il sistema , giacché rileva se il motore è in funzione senza dover cablare interruttori o sensori aggiuntivi. L’impostazione predefinita di fabbrica funziona con la maggior parte degli alternatori convenzionali e intelligenti, ma può essere riconfigurata tramite l’App VictronConnect.
Il rilevamento si basa sulla tensione dell'alternatore. Gli alternatori convenzionali generano una tensione fissa (ad es., 14 V), mentre la tensione degli alternatori intelligenti può variare da 12,5 a 15 V (per un sistema a 12 V). Gli alternatori intelligenti di un sistema di frenata rigenerativa presentano spesso grandi variazioni di tensione.
Il rilevamento di arresto del motore è attivo solo nella modalità caricabatterie. La funzione può essere configurata, disattivata e riattivata come descritto nella sezione Configurazione del rilevamento arresto motore mediante VictronConnect. In modalità alimentazione, il Blocco della tensione di ingresso determina quando è attiva l’uscita.
Negli impianti in cui la tensione dell'alternatore non è sufficiente a garantire il corretto funzionamento del rilevamento, è possibile utilizzare un segnale esterno di funzionamento del motore; vedere la sezione Utilizzo di un segnale esterno di funzionamento del motore.
Nota
Il rilevamento arresto motore è aggiornato dalla versione software v.1.05 in avanti.
5.1. Come funziona
La seguente procedura descrive il funzionamento della sequenza di rilevamento di arresto del motore.
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Figura 8: Sequenza di rilevamento arresto motore
0 → 1: Se il motore funziona, la tensione dell'alternatore aumenta. Quando Vstarter > Vavvio, la carica viene attivata.
1 → 2: La corrente di ingresso causa una tensione lungo il cavo di ingresso (Vcavo) e tale tensione riduce la tensione misurata dal caricabatterie (VIN). Se VIN > Varresto, il caricabatterie funziona a Imax.
2 → 3: Se VIN ≤ Vshutdown, la corrente di carica sarà ridotta per evitare che VIN cada al di sotto di Vshutdown.
3 → 4: Se VIN < Varresto per più di 1 min (tarresto), si rileva “motore spento” e la carica viene disattivata. Se VIN > Varresto prima che termini tarresto, la carica rimane attiva.
4 → 5: Se Vavvio(ritardo) < VIN < Vavvio, la carica si attiva dopo il ritardo di tavvio (configurabile).
5.2. Configurazione del rilevamento arresto motore mediante VictronConnect
Aprire VictronConnect e premere sull’icona dell’ingranaggio 
per entrare nelle impostazioni.
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Figura 9: Menù configurazione rilevamento arresto motore
Le seguenti impostazioni possono essere modificate in VictronConnect:
Avviso
I valori predefiniti visualizzati riguardano i modelli con ingresso a 12 V e sono scalati in base alla tensione di ingresso del modello. Ad esempio, per i modelli con ingresso a 24 V, i valori predefiniti nel manuale devono essere moltiplicati per 2, mentre per i modelli a 48 V devono essere moltiplicati per 4.
Rilevamento di arresto del motore attivato: Il rilevamento di arresto del motore è sempre attivo per impostazione predefinita quando è selezionata la modalità caricabatterie. Se vene disattivato dall’utente o se viene selezionata la modalità di alimentazione, il motore si considera acceso, pertanto non verrà effettuato alcun rilevamento di arresto. Lasciare attivo il rilevamento di arresto del motore quando è collegato un segnale esterno di funzionamento del motore: il segnale forza solo l'avvio della carica, mentre, disattivando il rilevamento, il caricabatterie effettuerà la carica in modo continuo indipendentemente dal segnale. Vedere la sezione Utilizzo di un segnale esterno di funzionamento del motore.
Tipo di alternatore: È possibile selezionare il tipo di alternatore scegliendo tra "Alternatore intelligente", "Alternatore normale" e "Definito dall'utente". Quando si seleziona l'opzione "Alternatore intelligente", i valori predefiniti per l'alternatore intelligente vengono/verranno applicati alle impostazioni di rilevamento di arresto del motore. Lo stesso accade quando si seleziona l'opzione "Alternatore normale". Se le impostazioni differiscono dai valori predefiniti delle ultime due opzioni, viene selezionata l'opzione "Definito dall'utente". Per difetto: "Alternatore intelligente".
Tensione di avvio (Vavvio): A questo livello, la carica inizia immediatamente.
Tensione di avvio ritardata (Vavvio(ritardo)): Gli alternatori intelligenti possono generare una tensione inferiore quando il motore è in funzione; pertanto, per questi sistemi è necessario un livello di avvio inferiore. In questa condizione, per garantire la ricarica della batteria di avviamento dopo l'avvio del motore, viene ritardata la carica della batteria ausiliare. L'energia utilizzata durante l'avvio deve essere reintegrata per garantire che la batteria di avviamento rimanga adeguatamente carica.
Ritardo della tensione di avvio ritardata (tavvio ritardo): Tempo di ricarica della batteria di avviamento durante il livello di avviamento (ritardato). Esempio: Se lo starter assorbe 150 A per 5 sec., al fine di avviare il motore, circa ~0,2 Ah vengono assorbiti dalla batteria di avviamento. Se, durante il periodo di inattività del motore, l’alternatore può generare solo 20 A, ci vogliono 150 A/20 A x 5 sec. = 37,5 sec. per ricaricare la batteria di avviamento.
Tensione di arresto (Varresto): Questo livello corrisponde al motore spento. Ciò mantiene la batteria di avviamento completamente carica e fornisce un’isteresi rispetto al livello di avvio. L’isteresi deve essere abbastanza grande da evitare che VIN cada al livello di Varresto, altrimenti si produrrebbe una riduzione della corrente di carica. Si adotteranno delle misure al termine di tarresto (1 minuto); ciò consente la carica durante delle condizioni temporanee di bassa tensione.
I valori predefiniti dipendono dal tipo di alternatore selezionato. I valori indicati sono relativi a ai modelli con ingresso da 12 V / 24 V / 48 V.
Impostazione | Alternatore intelligente | Alternatore normale |
Tensione di avvio (Vavvio) | 14V / 28V / 56V | 14 V / 28 V / 56 V |
Tensione di avvio ritardato (Vavvio(ritardo)) | 13,3 V / 26,6 V / 53,2 V | 13,8 V / 27,6 V / 55,2 V |
Ritardo della tensione di avviamento ritardata (tritardo avvio) | 120s | 120s |
Tensione di arresto (Varresto) | 13,1 V / 26,2 V / 52,4 V | 13,5 V / 27 V / 54 V |
Intervallo dei livelli di avvio/arresto del motore:
12|12; 12|24; 12|48: da 8 a 17 V
24|12; 24|24; 24|48: da 16 a 35 V
48|12; 48|24; 48|48: da 32 a 68 V
Configurazione blocco della tensione di ingresso: il blocco della tensione di ingresso è il livello minimo al quale è consentita la carica; al di sotto di tale livello, la carica si interrompe immediatamente. Per difetto (in modalità caricabatterie): blocco: 12,5 V / riavvio: 12,8 V. Per difetto (in modalità alimentatore): blocco: 10,5 V / riavvio: 12 V.
Avvertimento
Quando è attiva la “carica forzata”, la batteria di avviamento assorbe corrente se il motore non è in funzione. Se si imposta il livello di blocco su un valore molto basso, si rischia di esaurire la batteria di avviamento.
Per configurare il blocco della tensione di ingresso sono importanti due criteri:
Tensione minima dell'alternatore: Un alternatore intelligente può funzionare con una tensione dell'alternatore molto bassa (<12,5 V), ad esempio quando il veicolo accelera. Questa bassa tensione è consentita durante il tarresto, come indicato nella "sequenza di rilevamento di arresto del motore 3→4". Se la carica deve rimanere attiva durante questo periodo, il livello di blocco deve essere impostato almeno al di sotto della tensione minima dell'alternatore.
Avviso
Se il periodo di bassa tensione supera “tarresto”, la carica verrà disattivata quando si rileva l’arresto del motore.
Caduta di tensione lungo il cavo di ingresso: Come si vede nella "sequenza di rilevamento di arresto del motore 1→3", VIN viene abbassata da Vcavo. Quando la tensione dell'alternatore scende rapidamente (alternatore intelligente), il controllo della carica richiede del tempo per ridurre la corrente di carica e mantenere VIN a livello di Varresto. Durante questo periodo Vcavo non deve far scattare il blocco della tensione. Pertanto, il valore di blocco deve essere: Vblocco ≤ Varresto - Vcavo.
Esempio: Calcolo della caduta di tensione in ingresso del cavo:
Distanza fra la batteria di avviamento e il caricabatterie: 5 m.
Varresto= 13,1 V. Sezione del cavo raccomandata: 16 mm2.
Resistenza del cavo: ~1,1 mΩ/m @20°C, quindi Rcavo = 1,1 mΩ x 10 m (2x 5 m) = 11 mΩ.
Un Caricabatterie Smart 12|12-30 assorbe circa 35 A dall’ingresso quando funziona a piena capacità, perciò:
Vcavo = 11 mΩ x 35 A = 385 mV.
Vblocco ≤ Varresto – Vcavo = 13,3 V – 385 mV ≈ 12,9 V.
Avviso
Connessioni dei cavi, fusibili esterni, temperatura, ecc., influiscono sulla resistenza totale del cavo.
5.3. Configurazione per veicoli Euro 6
I veicoli Euro 6 utilizzano un alternatore intelligente gestito dal veicolo stesso. Durante la marcia, il sistema di gestione dell'alternatore decide se questo è necessario, in base al fabbisogno elettrico del veicolo e alla quantità di energia che può essere recuperata durante la frenata. Di conseguenza, la tensione di carica non è costante: in un impianto a 12 V può variare approssimativamente tra 12,5 V e 15 V e l’alternatore può essere disattivato completamente per un certo periodo. Quando l’alternatore è spento, la tensione della batteria di avviamento ritorna al valore di tensione statica della batteria (~12,6 V). Il sistema di rilevamento di arresto del motore rileva tale tensione e può dedurre che il motore si sia arrestato, anche se il veicolo sta ancora procedendo. Durante questa fase, il non carica e ciò può comportare una carica insufficiente della batteria ausiliare.
Nota
Le tensioni indicate in questa sezione si riferiscono ai modelli con ingresso da 12 V. Ridimensionare i valori di conseguenza per i modelli con ingresso da 24 V.
Il sistema di gestione dell'alternatore reagisce anche alla richiesta di energia elettrica a bordo del veicolo. In presenza di carichi sufficienti, l'alternatore produce almeno una tensione a livello di mantenimento (~13,8 V), che il sistema di rilevamento di arresto del motore riconosce senza difficoltà. Se il carico di base del sistema è sufficientemente elevato, l'alternatore rimane attivo per la maggior parte del percorso e il rilevamento automatico funziona correttamente.
Il verificarsi di tale condizione dipende dal veicolo e dall'impianto, pertanto, talvolta è necessario mettere a punto il sistema di rilevamento di arresto del motore. Nell'app VictronConnect sono disponibili quattro impostazioni a questo proposito: la tensione di avvio, la tensione di avvio ritardato, il ritardo della tensione di avvio ritardato e la tensione di arresto. Per una descrizione di ognuna di queste impostazioni, consultare la sezione Configurazione del rilevamento arresto motore mediante VictronConnect. Abbassando le tensioni di avvio e di arresto, il sistema di rilevamento riesce a tollerare le tensioni di carica più basse di un alternatore intelligente, a scapito però di un margine più ridotto rispetto alla tensione statica della batteria.
È importante tenere presente che le strategie di carica variano da veicolo a veicolo, anche se della stessa marca e dello stesso modello. I proprietari dello stesso modello di veicolo potrebbero constatare che in alcuni casi il sistema di rilevamento di arresto del motore funziona correttamente, mentre in altri le batterie ausiliari risultano caricate solo parzialmente.
In un veicolo in cui l'alternatore rimane disattivato per lunghi periodi e il carico di base è basso, la regolazione di precisione potrebbe non essere sufficiente a garantire il mantenimento della carica. In alternativa, è possibile utilizzare un segnale esterno di funzionamento del motore; consultare la sezione Utilizzo di un segnale esterno di funzionamento del motore .
5.4. Utilizzo di un segnale esterno di funzionamento del motore
Il sistema di rilevamento di arresto del motore determina se il motore è in funzione in base alla tensione di ingresso. In alcuni veicoli la tensione dell'alternatore non segue quella del motore, ad esempio, quando un alternatore intelligente rimane disattivato per lunghi periodi durante la guida. In un impianto di questo tipo è possibile utilizzare un segnale proveniente dal veicolo per comunicare al che il motore è in funzione.
Tale segnale è collegato al pin L remoto. Finché il segnale è presente, esso prevale sul sistema di rilevamento di arresto del motore e la carica viene attivata forzatamente. In assenza di segnale, il torna alla funzione di rilevamento di arresto del motore, che determina se il motore si è fermato. Per il cablaggio, consultare la sezione Cablaggio del segnale esterno di funzionamento del motore.
Nota
Lasciare attiva la funzione rilevamento di arresto del motore nell'app VictronConnect se si utilizza un segnale esterno di funzionamento del motore. Il segnale si limita ad avviare la carica; l'interruzione di tale carica a motore spento rimane compito del sistema di rilevamento di arresto del motore.
Avvertimento
Se si disattiva il rilevamento di arresto del motore in VictronConnect (“carica forzata”), verrà assorbita corrente dalla batteria di avviamento anche se il motore non è in funzionamento, indipendentemente dal fatto che siano collegati segnali esterni. Il blocco della tensione in ingresso rimane l’unico limite per disattivare la carica automaticamente; assicurarsi che questo livello non sia troppo basso: nella maggior parte dei sistemi a 12 V è sufficiente impostarlo a 12,5 V.
Quale segnale utilizzare
Esistono diverse fonti in grado di fornire un segnale esterno. Ognuna presenta degli svantaggi, che è bene comprendere prima di effettuare la scelta.
Segnale di funzionamento del motore del veicolo:
Questa è la fonte più precisa, poiché il segnale proviene dal sistema del veicolo stesso e segue direttamente il motore. Tuttavia, l'accesso a questo segnale può essere difficoltoso e può richiedere l'attivazione di tale funzione nel software del veicolo.
Segnale di funzionamento del motore di tipo pulled-low (con commutazione verso massa):
Alcuni veicoli dispongono di un segnale di funzionamento del motore che viene portato a massa (polo negativo della batteria) quando il motore è in funzione. Questo è l'opposto di quanto previsto dal pin L, quindi il segnale non può essere collegato direttamente al pin L. Per la conversione si utilizza un relè; vedere la sezione Cablaggio del segnale esterno di funzionamento del motore .
D+:
Il segnale D+, proveniente dall'alternatore, indica che l'alternatore è attivo. Nei veicoli Euro 6 questo segnale spesso non viene più fornito, il che lo rende inutilizzabile. Esistono simulatori D+ che generano un segnale basato sulla tensione dell'alternatore, ma funzionano utilizzando la stessa tensione già misurata dal sistema di rilevamento di arresto del motore; pertanto, in un impianto in cui il problema è proprio la tensione dell'alternatore, non offrono alcun vantaggio.
Interruttore di accensione:
È prassi comune utilizzare l'interruttore di accensione per attivare la carica. Sebbene questo metodo non sia intrinsecamente sbagliato, permette al di scaricare la batteria di avviamento quando l’ignizione il motore è accesa ma il motore non è in funzione. L'utente, pertanto, deve prestare attenzione a quando è consentita la carica, al fine di evitare che la batteria di avviamento si scarichi. Di conseguenza, non si consiglia di utilizzare l'interruttore di accensione per attivare la carica.
Sensore di vibrazione:
Questo dispositivo genera una tensione quando rileva le vibrazioni del motore. Tenere presente che le vibrazioni esterne, come quelle dovute al trasporto in nave o in treno, o anche la musica ad alto volume, possono essere scambiate per un motore in funzione. Per ovviare a questo inconveniente, alimentare il sensore di vibrazioni da una linea interrotta dal blocchetto di accensione, in modo che la carica sia consentita solo quando l'accensione è attiva e vengono rilevate le vibrazioni.
Interfaccia CAN-bus con uscita motore in funzionamento:
Questo dispositivo legge il comando di funzionamento del motore trasmesso sul CAN-bus e lo converte in un segnale di on/off. A tale fine, è necessario intercettare il CAN-bus e la facilità di accesso può variare da un veicolo all'altro.