Batterie al litio a bordo: tutto quello che devi sapere.
Batterie al Litio a bordo: tutto quello che devi sapere.
Il ruolo delle batterie al Litio a bordo delle imbarcazioni da diporto sta sempre più diventando predominante. Tuttavia, la loro gestione, integrazione impiantistica e certificazione normativa richiedono attenzione e competenza, soprattutto nel refitting di imbarcazioni usate.
Batterie al litio a bordo: impianto, certificazioni e sicurezza
Le batterie al litio, in particolare le LiFePO4, si sono diffuse enormemente anche nel settore nautico.
Rispetto alle tradizionali batterie al piombo, offrono vantaggi evidenti: peso ridotto, tempi di ricarica più rapidi, profondità di scarica maggiore e una durata ciclica nettamente superiore. Tuttavia, queste batterie richiedono un sistema di gestione e protezione accurato, non solo per garantire la loro efficienza, ma soprattutto per rispettare le normative di sicurezza.
Se un armatore decide di installare a bordo batterie al litio su un’imbarcazione che in origine non le prevedeva, è necessario effettuare una Post Costruzione Assessment (PCA), ossia una certificazione post costruttiva, per mantenere la conformità CE.
Vediamo quindi, passo per passo, quali sono i componenti principali di un impianto a litio, quali controlli servono per la PCA e a cosa serve ogni parte del sistema.
Banco batterie al litio (LiFePO4)
Il cuore dell’impianto è costituito dal banco batterie.
La sua funzione è quella di immagazzinare l’energia prodotta dalle diverse fonti (alternatore, solare, banchina, se presente generatore) e la distribuisce ai carichi di bordo.
Le batterie al litio garantiscono un’autonomia molto superiore e una scarica più stabile rispetto al piombo, ma non possono essere collegate direttamente senza sistemi di gestione, ossia i BMS.
Battery Management System (BMS)
Il BMS è il cervello che governa le batterie e serve per controllare costantemente la tensione e la temperatura di ogni singola cella, né bilancia le differenze, disconnette il banco in caso di anomalie.
La sua presenza è fondamentale poiché senza il BMS il rischio di surriscaldamento, incendio o degrado rapido delle celle sarebbe altissimo, quindi un malfunzionamento dello stesso comprometterebbe tutto il circuito.
Protezioni elettriche (fusibili, breaker, contattori)
Ogni sistema a litio deve essere corredato da un sistema di protezioni, per permettere l’isolamento del banco batterie in caso di cortocircuito o sovraccarico, proteggendo sia l’impianto che l’imbarcazione.
La loro funzione è similare a quella dei salvavita domestici; la loro assenza o un’inversione di fase che li disabiliti potrebbe avere conseguenze gravissime.
Ricarica da alternatore: DC-DC charger (es. Victron Orion-Tr Smart)
Le batterie litio hanno una richiesta di corrente molto elevata che può danneggiare l’alternatore, proprio per bypassare il problema esistono i caricatori DC-DC, la loro funzione è quella di regolare e stabilizzare la ricarica proveniente dall’alternatore, adattandola al profilo corretto per il litio, proteggendo l’alternatore ed evitando picchi di corrente che potrebbero danneggiare anche il banco batterie.
Ricarica da pannelli solari: MPPT Solar Charger
Il regolatore MPPT è indispensabile quando a bordo ci sono pannelli solari, in quanto, ottimizza la produzione dei pannelli e imposta la curva di carica più efficiente per il litio, in modo da sfruttare al meglio l’energia solare che in alternativa sarebbe mal sfruttata e si rischierebbe di danneggiare le batterie.
Caricabatterie da banchina (es. Victron MultiPlus / Skylla)
Collegandosi alla colonnina del porto o all’alternatore del motore/generatore, entra in gioco il caricabatterie le fasi di carica (bulk, absorption, float) in modo sicuro evitando sovraccarichi e prolungando la vita del banco batterie.
Inverter o Inverter/Charger (Victron MultiPlus, Quattro)
Molti impianti integrano inverter per avere 230V a bordo.
La funzione principale è quella di trasformare la corrente continua (DC) in corrente alternata (AC) per alimentare elettrodomestici come in casa. in modo da poter avere una versatilità a bordo senza comprare utensili solo da corrente continua ma adattare quelli che già si hanno, ma deve essere ben calibrato in base ai consumi e alla capacità del banco batterie al litio a bordo o in generale alle batterie
Monitoraggio: Shunt e Battery Monitor (BMV-712, SmartShunt)
Per capire quanta energia abbiamo disponibile o per monitorarla al bisogno serve un monitor.
questo è solitamente sia tramite monitor digitale LED o tramite App , dando la possibilità di misura la corrente in entrata e in uscita dal banco batterie e calcola la percentuale di carica.
Pannello di controllo e app di monitoraggio (Cerbo GX, GX Touch, VRM App)
La plancia di comando digitale centralizza tutti i dati del sistema (produzione, consumi, stato delle batterie) e consente di avere sempre sotto controllo la situazione, permettendo di ricevere segnalazioni ed allarmi in caso di problemi.
La PCA: cosa deve fare l’armatore
Dopo aver installato un impianto a litio, l’armatore deve affrontare i passaggi della Post Costruction Assessment per mantenere la barca in regola con la Direttiva Europea sulla marcatura CE. I passaggi principali sono:
- Analisi tecnica del nuovo impianto: verifica che i componenti siano conformi e certificati CE.
- Controllo della documentazione: schemi elettrici aggiornati, manuali, dichiarazioni di conformità dei dispositivi.
- Ispezione a bordo: verifica della corretta installazione, del dimensionamento dei cavi, della presenza di protezioni e sistemi di sicurezza.
- Test funzionali: controllo del BMS, delle curve di ricarica, delle protezioni da corto circuito e sovraccarico, (eseguiti da un tecnico specializzato).
- Emissione della nuova Dichiarazione di Conformità CE: al termine della PCA, l’imbarcazione torna conforme e l’armatore può navigare in sicurezza e legalità.
Come devono essere trattate le batterie al litio a bordo?
Una batteria al litio, per funzionare in sicurezza e dare prestazioni ottimali, necessita di:
- Alloggiamento ventilato e sicuro in ambiente con temperature non superiori ai 45°C.
- Interruttori e fusibili di sicurezza
- Evitare vibrazioni e urti diretti
Orrori da evitare
È assolutamente sconsigliato installare batterie al litio in parallelo o in serie con batterie di tipo diverso (AGM, Gel, piombo-acido).
tra i motivi troviamo:
- Diversi profili di carica e tensione nominale
- Il litio si carica fino a 14,6V e mantiene la tensione in modo lineare → rischio di sovraccaricare AGM/piombo
- Diversa resistenza interna → squilibri nei flussi di corrente
- Il BMS può scollegare la batteria → possibile sovratensione sul sistema se non progettato correttamente
La soluzione è:
- Banchi separati, gestiti con DC-DC charger o inverter/caricatore compatibili
- Utilizzo di sistemi di interfaccia (Victron, Mastervolt, etc.) con controllo completo del power flow
- Inverter-caricabatterie dedicati con algoritmo specifico per LiFePO₄
Quando si installa un sistema a litio su un’imbarcazione già immatricolata CE, si altera l’impianto elettrico in modo sostanziale. Questo richiede una valutazione di conformità ai sensi della Direttiva 2013/53/UE sulla sicurezza delle imbarcazioni da diporto e per questo si procede con un PCA.
le cose da controllare sono:
- Cavi dimensionati per il carico massimo + margine del 25% (es. fino a 30A, 6mm – 30-60A 10mm etc.)
- Separazione fisica dei due sistemi AGM o piombo
- Protezione termica e ventilazione obbligatoria
- Obbligatoria la messa a terra se con inverter AC
Conclusioni
Installare un sistema a litio a bordo porta grandi vantaggi, ma richiede consapevolezza e rigore tecnico. Non basta “cambiare le batterie”: serve un impianto strutturato, con BMS, protezioni, caricabatterie adeguati e monitoraggio. Inoltre, per imbarcazioni già costruite, è obbligatorio affrontare il percorso della PCA per mantenere la conformità CE.
Solo così l’armatore potrà godere dei benefici del litio in sicurezza, proteggendo la propria barca, l’equipaggio e il valore dell’imbarcazione stessa.
L’adozione delle batterie al litio in nautica è una grande opportunità, ma impone regole tecniche, normative e progettuali rigorose.
Un perito nautico può giocare un ruolo cruciale nel:
- Validare l’impianto
- Produrre la documentazione per la certificazione CE post-refit
- Eseguire i collaudi e le ispezioni periodiche previste