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LITIO & CAMPER: TUTTO QUELLO CHE DEVI SAPERE

COSTI DI UN IMPIANTO AL LITIO NEL 2022 | Destinazionecamper

Una batteria LiFePO4 è un accumulatore agli ioni di litio ricaricabile che utilizza il litio-ferro-fosfato come materiale catodico. È la soluzione migliore per alimentare l' IMPIANTO ELETTRICO del camper.

Fino a qualche anno fa, le batterie più adatte erano le AGM a scarica lenta o le GEL. Prima ancora, si usavano le PIOMBO: pur essendoci alcune differenze tra loro, appartengono tutte alla classe degli accumulatori piombo-acido.

Nella guida troverete confronti ed esempi: anche quando nomino un solo tipo, il discorso vale per tutte e 3. Altrimenti lo specifico. 
Per comodità inoltre chiamo le LiFePO4 semplicemente "litio", ma sempre riferendomi alle litio-ferro-fosfato e non alle Li-Ion o altri (Lipo, LiCO...).

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COME È FATTA UNA LITIO A 12V
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Una batteria al litio per i servizi del camper è fatta da celle messe in serie e parallelo fra loro e da un BMS che le gestisce. 

Ogni cella è stagna e ha un voltaggio a piena carica di 3,6V. Ne vengono montate 4 in serie per raggiungere i 14.4V. Sono messi in parallelo con altri pacchi per aumentare l'amperaggio totale, se ce n'è necessità.

Le celle sono gestite dal BMS, acronimo di Battery Manager System.
La sua funzione base è equalizzarle, ovvero al termine di ogni carica o scarica portarle tutte allo stesso voltaggio. Inoltre regola e limita la corrente in carica e scarica, stacca la batteria quando è troppo scarica e ne monitora costantemente la temperatura.

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PERCHÈ È MEGLIO DELLE ALTRE
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Ecco i 9 motivi per cui una batteria al litio è nettamente superiore alle batterie usate finora sui camper.

ENERGIA DISPONIBILE
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La quantità di ENERGIA NOMINALE che una batteria può fornire a piena carica è data dalla prima legge di ohm: W = V x A. Il valore effettivo dipende invece dal tipo di batteria.

Per caratteristiche chimiche degli elementi che la compongono, una AGM fornisce solo il 40% del valore nominale in un ciclo di scarica normale, e il 50% in uno di scarica profonda.

Una batteria al litio dà invece ben l'80 e il 99%.

FORNISCE IL DOPPIO DELL'ENERGIA RISPETTO AD UNA BATTERIA PIOMBO-ACIDO DI PARI AMPERAGGIO. 

PESO
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La batteria al litio ha una DENSITÀ DI CARICA migliore: accumula più energia nello stesso volume
Riferendoci al camper: una batteria AGM da 100 Ah pesa 20 kg e occupa un volume di circa 9 litri. Una LiFePO4 da 100 Ah pesa 14 kg per un volume di 8 litri.

La densità di energia delle batterie al piombo è generalmente tra 50 e 70Wh/g mentre per le litio si parla di 200 - 260Wh/g: un valore da 3 a 5 volte maggiore.

La DENSITÀ DI ENERGIA VOLUMETRICA delle batterie LiFePO4 è circa 1.5 volte quella delle batterie al piombo. Per questo sono circa il 30% più piccole. 

A PARITÀ DI DIMENSIONI, PESA MENO E OFFRE PIÙ ENERGIA.

PERSONALIZZABILI
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3 batterie da 200Ah diverse

 
Come già detto, le celle e il bms sono stagni e possono lavorare in qualunque posizione. Non hanno problemi di perdite o di spostamento interno di liquidi.

PUÒ ESSERE COSTRUITA ADATTANDO LA DISPOSIZIONE INTERNA DEGLI ELEMENTI IN FUNZIONE DELLE MISURE CHE VOGLIAMO OTTENERE

NUMERO DI CICLI
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Per CICLO ENERGETICO si intende la scarica - carica di una batteria. È detto di SCARICA NORMALE se la batteria viene sfruttata entro un limite che compromette la sua durata nel tempo, mentre è detto di SCARICA PROFONDA se fornisce tutta l'energia che può fisicamente erogare

Una batteria AGM a scarica lenta fa 400 cicli ad una profondità di scarica (Depth Of Discharge, o DOD) del 80%, oppure 1000 cicli ad una DOD del 50%, o 2000 cicli ad una DOD del 30% (valori indicativi).

Le batterie al Litio fanno circa 2000 cicli di scarica profonda (DOD del 90-100%). Già con una DOD del 80% si arriva anche a 4000-5000 cicli e con DOD del 30% si superano i 10000 cicli.

FA MOLTI PIÙ CICLI DI CARICA / SCARICA DI UNA PIOMBO-ACIDO, E OGNI CICLO DÀ PIÙ ENERGIA

SICUREZZA
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tabella comparativa batterie ricaricabili

Il BMS e gli elementi chimici che le compongono (non nocivi per l'uomo e non inquinanti) rendono le LiFePO4 le batterie più sicure per il camper. 

Di fatto è l'unica batteria di servizio con un dispositivo integrato che la regola e la protegge.

È L'UNICA BATTERIA CHE SI AUTOPROTEGGE, ED È COMPOSTA DA ELEMENTI NON INQUINANTI 

MANTENIMENTO & AUTOSCARICA
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In una piombo-acido parzialmente scarica si verifica la solfatazione delle piastre di piombo: uno strato di ossido si deposita sulle piastre conduttive. Ciò impedisce le reazioni elettrochimiche necessarie ad accumulare energia e si perde capacità totale. Per questo va lasciata sempre a piena carica o quasi se non si usa il camper per un po'.

Da considerare anche l'
EFFETTO MEMORIA: una batteria che eroga abitualmente solo il 60% della sua energia e poi viene caricata al 100%, alla lunga perde la capacità di sfruttare il 40% di capacità rimanente. Riduce il suo amperaggio effettivo, pur continuando a funzionare.

Come ultimo fattore, consideriamo l'AUTOSCARICA, ovvero la perdita di energia che una batteria ha per le sue dispersioni interne. Per le batterie al piombo-acido si parla del 3 - 5% al mese.

Una batteria al litio non ha problemi di solfatazione e non soffre di effetto memoria. Accetta qualunque percentuale di carica e scarica che le viene fornita, senza modificare le sue prestazioni globali. Anzi, lasciarla parzialmente scarica le allunga la vita!

Oltre a ciò, ha un'autoscarica  bassa: tra l'1 e l'1,5% al mese ed è composta da elementi chimici che non danno origine ad effetto memoria.

NON HA BISOGNO DI MANTENIMENTO, HA UN'AUTOSCARICA MINIMA E NESSUN EFFETTO MEMORIA!

RICARICA VELOCE
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Una batteria al litio in teoria accetta una corrente di carica uguale al suo amperaggio nominale. In realtà dipende dal BMS, ma, se questo lo consente e disponendo di un caricabatterie con potenza sufficiente, può essere caricata da 0 a 100 in un'ora.

Ad oggi esistono sul mercato batterie che hanno valori anche più alti, fino ad arrivare al quadruplo, ma per l'utilizzo che ne viene fatto su un camper, salvo casi veramente eccezionali, non occorre arrivare a tali potenze.

Le migliori batterie AGM accettano il 20% del loro amperaggio nominale come corrente di carica massima, per le piombo da avviamento si rimane intorno al 15%.

SI RICARICA FINO A 5 VOLTE PIÙ VELOCEMENTE DI TUTTE LE ALTRE BATTERIE

TENSIONE COSTANTE
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carica lifepo4 scarica piombo acido batterie camper

 

Qualsiasi batteria diminuisce di voltaggio scaricandosi, ma una al litio lo fa molto meno di una piombo / AGM.

Una batteria al piombo-acido carica al 100% ha una tensione di 12,8V che scende a 10,8 quando è completamente scarica.

Una batteria al litio ha una tensione a piena carica di circa 13,5V, che scende abbastanza presto tra 13,3 e 13V. Quando la carica scende al 20%, ha 12,8V. Per buona parte del suo ciclo mantiene quindi una tensione sufficiente ad alimentare tutte le utenze del camper, senza luci fioche o fallite accensioni di stufe e boiler.

Ma non solo: la tensione di una batteria al Piombo subisce un crollo repentino quando viene costretta ad erogare una corrente elevata, pari o superiore al 20% della sua capacità (per esempio 20 Ampere per una batteria da 100 Ah). È ancor più marcato se la batteria è parzialmente scarica, oppure vecchia. Con il litio questo non succede, o succede in misura nettamente minore: per questo sono ottime con gli INVERTER.

PER TUTTA LA DURATA DELLA SUA CARICA MANTIENE UN VOLTAGGIO SUPERIORE A 12V E UN'EROGAZIONE COSTANTE DI AMPERE

CONVENIENZA NEL LUNGO PERIODO
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Mettiamo a confronto una batteria al litio con un accumulatore al piombo-acido, nella fattispecie una batteria AGM a scarica lenta di fascia media con una LiFePO4 analoga. Nessun prodotto economico, nessun top di gamma.

confronto batteria piombo vs litio camper
1kW DI ENERGIA DATO DA UNA LITIO COSTA 1/4 DI QUELLO FORNITO DA UNA PIOMBO-ACIDO

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COME MONTARLA SUL CAMPER
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Per montare una batteria al litio sul camper sono necessari alcune modifiche all'impianto elettrico.

Partiamo da ciò che non va cambiato: le uscite verso le utenze. Ciò che andava con un accumulatore al piombo, andrà anche con una litio.
Anzi, per i motivi visti prima, andrà tutto un po' meglio: luci meno fioche, nessuna mancata accensione di frigo o boiler... 

Le modifiche vanno fatte invece ai sistemi che caricano la batteria. Nei camper sono almeno 2 (alternatore e caricabatterie a 220V), ma la maggior parte ha anche un impianto solare.
Vediamoli uno alla volta.
 

ALTERNATORE
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alternatore carica batterie camper

Cominciamo dalla fonte che contribuisce di più alla carica delle batterie, sia di servizio che del motore: l' ALTERNATORE.

Con il motore acceso genera elettricità. La resa non è fissa: aumenta al crescere dei giri del motore (cui è collegato tramite cinghia). Ovviamente con il motore al minimo non erogherà il massimo possibile.

Ne esistono di potenze diverse: sui camper si trovano di solito da 120 o 150A, o il maggiorato da 180. Su mezzi degli anni '80, o più in generale sprovvisti dell'aria condizionata in cabina, se ne possono trovare anche di più piccoli, da 70 o 90A. Mi è capitato di trovare un 55A su un Mercedes dell'83 e un 210 su un Iveco Daily 4x4, ma generalmente siamo dentro i valori detti sopra.

Parte dell'energia che produce viene usata dalle utenze della cabina (radio, luci, frecce, presa a 12V, condizionatore...): non è tutta disponibile per caricare le batterie di servizio.


Per far caricare correttamente una batteria al litio dall'alternatore è necessario installare un DC-DC CHARGER

Questo accessorio ha una doppia funzione:
  • CARICA AL 100%: fornisce sempre il voltaggio e l'amperaggio corretti per lo stato della batteria in quel momento. In questo modo si evita che intervenga il BMS interrompendo la carica.

  • SALVA L'ALTERNATORE: una batteria al litio può ricevere corrente fino al limite del BMS, che generalmente è settato per una carica massima pari all'amperaggio dell'accumulatore stesso. Senza qualcosa a limitare il prelievo, assorbirebbe tutto ciò che può, portando al limite l'alternatore, surriscaldandolo.
Più volte ho visto pubblicizzate batterie al litio come plug & play, ovvero da prendere e montare nel camper. Non è così: il BMS ha delle funzioni in più, protegge la batteria dall'alternatore e ne modula la carica (e quindi si fa a meno del charger) ma non il contrario. 

Il DC-DC charger può essere montato anche in impianti con BATTERIE AGM classiche: rende più del RELÈ PARALLELATORE classico, e le fa durare più a lungo.

CARICABATTERIE A 220V
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caricare 220v litio camper

Passiamo alla seconda fonte di ricarica: il caricabatterie a 220V alimentato dalla presa esterna.

Le litio hanno valori di carica differenti dagli accumulatori al piombo-acido. Le stesse AGM differiscono da gel e piombo, ma non così tanto e in maniera così radicale come in questo caso.

Esistono caricabatterie specifici come il 
CB522 LT della CBE che offrono il top in termini di resa e durata. Tuttavia si può scegliere se installarlo o meno.
  • se quando sostiamo col camper solitamente abbiamo l'allaccio elettrico esterno, sostituire il caricabatterie è sicuramente una buona scelta per avere le batterie in piena efficenza a lungo nel tempo. È il caso ad esempio di chi va nei campeggi.
  • se non usiamo spesso la 220V, va bene anche usare un alimentatore che eroga 14.6V fissi a tot amperaggio. Le batterie arrivano lo stesso al 100% della carica. Il BMS però svolgerà un lavoro extra di dissipazione e modulazione che alla lunga può danneggiarlo. È il caso di chi fa prevalentemente sosta libera.

  • possiamo anche optare per tenere il caricabatterie originale. Le batterie non arriveranno al 100% della carica e il BMS svolge sempre del lavoro extra. Anche in questo caso, fatelo solo se usate poco la corrente a 220V per ricaricare.

IMPIANTO SOLARE
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Anche le batterie al litio possono essere caricate con l' IMPIANTO SOLARE del camper.

impianto solare camper

Per quanto riguarda i 
PANNELLI SOLARI non c'è problema: producono tutta la corrente che possono a prescindere, e non sono collegati direttamente alle batterie.

Per il 
REGOLATORE DI CARICA bisogna verificare se è programmabile, o con un programma per le litio precaricato. 
Altrimenti va sostituito con un altro modello come 
QUESTOPer risparmiare soldi, tempo e spazio si può montare la versione del DC-DC charger con regolatore solare integrato che trovi a questo LINK.

Benchè ancora poco diffusi sui camper, per gli
IMPIANTI EOLICI vale lo stesso discorso.

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COSTI NEL 2022
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Ma quanto costa oggi un impianto al litio per camper? >

BATTERIA + DC-DC CHARGER
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batteria 100Ah litio dc dc charger 30A camper

Partiamo dal minimo: batteria da 100ah e DC-DC CHARGER 30A: 650 e 250€.

Stimiamo il costo di FUSIBILI, cavi, morsetti e tutto il necessario in 100€.

1000€ per un impianto con 1000W di energia disponibile, che ne carica 400 ad ogni ora di viaggio.


BATTERIA + DC-DC CHARGER CON REGOLATORE SOLARE
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Un miglioramento è montare un charger che fa anche da regolatore solare, come QUESTO di cui parlavamo prima. Essendo da 20A, può gestire pannelli fino a 250W di potenza. 300€ per il charger, e stimiamo il costo di dei pannelli in 200€.


Spendendo 1300€, abbiamo un impianto che al precedente aggiunge fino a 1.2kW di carica dal sole.

 

BATTERIE PIÙ GROSSE
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Possiamo sostituire la batteria con una più grossa:

BATTERIA LITIO 150Ah 12V PER CAMPER

  • costa circa 800€
  • energia disponibile di 1500W


BATTERIA LITIO 200Ah 12V PER CAMPER

  • costa circa 1000€
  • energia disponibile di 2000W


BATTERIA LITIO 300Ah 12V PER CAMPER

  • costa circa 1600€
  • energia disponibile di 3000W
     

DC-DC PIÙ POTENTE
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Per potenziare l'impianto si sostituisce il DC-DC charger con uno più potente.

Ad esempio,con il modello da 60A che puoi vedere QUI a 350€.

Fornisce una carica ad ogni ora di marcia di 800W.

Ovviamente serve un alternatore in grado di reggerlo, almeno da 150A o meglio ancora da 180. Anche qui abbiamo il MODELLO con regolatore di carica MPPT  da 30A incorporato.

Può gestire pannelli solari fino a 400W e ricaricare fino a 1,8kW al giorno.

 

E IL CARICABATTERIE?
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Come già detto prima, le litio hanno precise fasi di carica: ci vorrebbe un caricabatterie come QUESTOTuttavia possono essere ricaricate anche usando quello originale del camper, e in generale spesso si rivela superfluo montarlo.

ELENCO PEZZI / COSTI

  • BATTERIE

    • 100 Ah 12V --> 650€

    • 150 Ah 12V --> 8000€

    • 200 Ah 12V --> 1000€

    • 300 Ah 12V --> 1600€

  • DC-DC CHARGER

    • 30A --> 250€

    • 30A + regolatore solare 20A mppt --> 300€

    • 60A --> 350€

    • 60A + regolatore solare 20A mppt --> 400€

  • CARICABATTERIE

    • CB522-LT--> 320€

Ora sai tutto quello che ti serve sapere sulle batterie al litio per il camper: cosa sono, come funzionano e come puoi montarle sul tuo mezzo!

Se qualcosa non ti è chiaro, vuoi saperne di più o sei interessato a realizzare un impianto con noi, non esitare a contattarci!


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