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Batterie start stop – Dalla Regata ES al sensore IBS

gioe

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Grande Punto 1.2 Dynamic 2006 - Punto mk2b 1.2 8V 2007
#1
Una tradizionale batteria piombo-acido, una volta adempiuto al compito di avviare il motore termico, entra nella sua fase di carica tramite l'alternatore e il regolatore di tensione.
Se riportiamo su un grafico la tensione sui poli della batteria otteniamo qualcosa di simile a questo (fonte Bosch):

upload_2015-12-11_14-50-53.jpeg

Subito dopo aver girato la chiave di accensione, assistiamo a una diminuzione della tensione fino a un minimo dovuto all'assorbimento dei dispositivi elettrici di avviamento. Una volta avviato il motore interviene l'alternatore che, attraverso il regolatore di tensione, fornisce una tensione appropriata alla temperatura e che possiamo comunque ritenere costante fino allo spegnimento dell'auto.

Il sistema start/stop provvede ad arrestare il motore a combustione nei momenti in cui il veicolo è fermo, come nelle code ai semafori. Nel momento in cui si vuole riprendere la marcia, per riavviare il motore è sufficiente azionare il pedale della frizione, oppure, nei veicoli dotati di cambio automatico, togliere il piede dal pedale del freno.
Logico che con tali sistemi si introduce uno stress maggiore sulla batteria (e sull'alternatore e sul sistema di avviamento, ma anche sullo stesso motore termico). Oltre ad introdurre una serie aggiuntiva e nuova di dispositivi (alternatori e motorini di avviamento start/stop, sensori per rilevare l'esigenza di spegnimento del motore, regolatori di tensione mediante convertitori CC/CC per evitare le cadute di tensione dovute all'avviamento sui dispositivi che continuano ad essere alimentati durante le pause, sensori di sicurezza per l'apertura del cofano motore e per la presenza del guidatore in auto) tali sistemi richiedono l'utilizzo di batterie particolari.
Se riportiamo su un grafico la tensione ai poli della batteria otteniamo qualcosa di simile a questo dovuto alle varie fasi di stop (fonte Bosch):

upload_2015-12-11_14-50-53.jpeg

Certi sistemi sono maggiormente intelligenti e vengono a volte paragonati agli ibridi: sono quei sistemi che consentono di recuperare energia elettrica nelle fasi di diminuzione della velocità e/o di frenata (c.d. passive boost). In tal caso la batteria sarà oggetto anche di picchi di tensione positivi che superano il valore del regolatore di tensione. Il grafico sarà simile al seguente (sempre preso dal sito Bosch), nel quale i picchi di tensione sono numerosi e interessano numerosi episodi nel corso della guida.

upload_2015-12-11_14-50-53.jpeg

La tensione, una volta intervenuto l'avviamento, non è più costante, ma è influenzata da ripetuti sbalzi dovuti all'intervento del sistema start-stop. Per ovviare al maggiore stress la batteria è stata oggetto di due miglioramenti: si è introdotto in sensore IBS Intelligent Battery system (confesso che mi piace parecchio e considero l'unica nota positiva della questione start-stop, anche se nel cambio della batteria può richiedere la necessità di intervenire con il dispositivo di autodiagnosi) e si sono introdotte nuove batterie che resistono meglio al c.d. ciclaggio.

Le batterie di avviamento tradizionali infatti hanno una scarsa propensione al c.d. ciclaggio, cioè si rovinano velocemente se vengono scaricate troppo. Più la scarica è alta e meno cicli riesce a sopportare.

Riporto i dati di http://batteryuniversity.com/ del numero teorico di cicli che una batteria può sopportare e il confronto con una batteria c.d. deep-cycle (come le batterie dei veicoli elettrici).

Senzanome.jpg

La batteria maggiormente idonea a supportare i sistemi start-stop è per definizione la batteria AGM che viene considerata (quasi) esclusivamente la sola idonea ai sistemi dotati di passive boost.

Per ovviare in parte ai suoi alti costi, molti produttori consigliano le batterie EFB (di solito) non idonee per le auto con dispositivi passive boost, come il recupero di energia dalle frenate. Tali batterie hanno piastre più spesse (guarda caso come le batterie Deep-cycle) e sono dotate di alcuni accorgimenti (rivestimento in poliestere delle piastre) che le rendono maggiormente idonee al ciclaggio e a una ricarica più rapida.
Rispetto alla tradizionale batteria ad acido libero è dotata di uno speciale rivestimento in poliestere e piastre più spesse L’uso del rivestimento in poliestere trattiene il materiale attivo a contatto con le piastre. Da qui la maggiore resistenza al ciclaggio rispetto alle batterie tradizionali.

Se è prevista una batteria AGM non la si può sostituire con una EFB. Molti produttori di batterie considerano invece possibile montare una batteria AGM al posto di una EFB. Io non lo consiglierei in quanto le prime hanno una tensione di carica leggermente superiore.

In ogni caso nella scelta della batteria sostitutiva è doveroso seguire quanto previsto dal produttore del veicolo.

IMHO il prossimo passo sarà l'aggiunta di un supercondensatore di aiuto alla batteria, se non l'hanno già messo e la notizia mi è sfuggita.
 

terzimiky

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Bravo 1.4 16v 2009 (192B2000) 90cv - Punto mk2b 1.2 8v 60cv - 2006
#3
Bravo gioe, mi stai creando la lettura natalizia, molto interessante e ben esposta. Complimenti :thumbsup:
 

Dada

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Giulietta Qv, 1750 TBI, 2010, Alfa 156 1.6 T.S. '98 GPL,Renault R19 1.4e '93 GPL
#5
Riporto i dati di http://batteryuniversity.com/ del numero teorico di cicli che una batteria può sopportare e il confronto con una batteria c.d. deep-cycle (come le batterie dei veicoli elettrici).

Ciao @gioe , ma quindi una batteria acido-piombo è in grado di sopportare almeno 12 volte di essere scaricata del tutto?
 
Auto
Citroen C4 Picasso II e-Hdi 2015, Panda Hobby 1.1 2003, Panda 1.2 Lounge 2017
#6
Si, è un numero indicativo, ma non deve essere lasciata scarica perchè inizia il processo di solfatazione e si perde progressivamente parte della capacità iniziale.
 

Dada

Utente Avanzato
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Giulietta Qv, 1750 TBI, 2010, Alfa 156 1.6 T.S. '98 GPL,Renault R19 1.4e '93 GPL
#7
Credevo che resistesse di meno a scariche così profonde, grazie.
 

gioe

Utente Avanzato
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Grande Punto 1.2 Dynamic 2006 - Punto mk2b 1.2 8V 2007
#8
Non è un numero così elevato come può sembrare in un primo momento se tieni presente che ogni ciclo è un duro colpo che dai alla batteria. Ancor più impressionante sono i "soli" 100-120 cicli teorici con una scarica al 50%, se si tiene presente la facilità con la quale si può raggiungere quella percentuale.
Da questi esempi si capisce ancora meglio perché sono chiamate "batterie d'avviamento": una volta messa in moto la macchina deve intervenire l'alternatore per tener carica la batteria e fornire la corrente agli utilizzatori dell'auto. A quel punto la batteria, in un ambiente ideale, dovrebbe solo spianare i ripple dell'alternatore/rettificatore.
 

Dada

Utente Avanzato
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Giulietta Qv, 1750 TBI, 2010, Alfa 156 1.6 T.S. '98 GPL,Renault R19 1.4e '93 GPL
#9
Ancor più impressionante sono i "soli" 100-120 cicli teorici con una scarica al 50%, se si tiene presente la facilità con la quale si può raggiungere quella percentuale.
Effettivamente anche io avevo notato che soli 100 cicli di scarica al 50% sono pochini, perché avendo in garage due auto che uso poco, mi è capitato di trovare la batteria che secondo il tester era al 45% dopo 2-3 settimane di inutilizzo. Di solito però non lascio passare così tanto tempo, le metto in carica con un caricabatterie/mantenitore.
 

Palio16V.

Utente Avanzato
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Palio Weekend Restyling 1242 16V. 09/2003
#10
Molto interessante :).Le batterie hanno fatto una lunga " strada ", penso che continueranno a farne altrettanta.
 
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