Giovanni De Michele
Impianti Elettrici
di Camper e Caravan
Guida al funzionamento e manutenzione
degli impianti elettrici installati a bordo
Indice
Introduzione………..………………………………….…………III
Capitolo 1
Introduzione
agli
impianti
elettrici
dei
veicoli
ricreazionali………………………………………………………..15
1.1 - Generalità.…………………………………….…………….15
1.2 - Nozioni fondamentali sulle caratteristiche e
grandezze principali della corrente elettrica………….16
1.3 - Caratteristiche degli utilizzatori elettrici….…..……….17
1.4 - Tensione elettrica di alimentazione per impianti di
bordo nei camper e sezioni dei conduttori…….……..17
1.5 - Sistemi elettrici bipolari e unipolari …………..…….….18
1.6 - Impianto elettrico originale del veicolo (cenni)……...19
1.7 - Impianto elettrico dei servizi di cellula………..……….23
Capitolo 2
Costituzione e funzionamento dell’impianto elettrico per i
servizi di cellula abitativa……………………………………….25
Introduzione……………………………………………………….25
Parte 1: Sistema sorgente………………….…….……………..27
2.1 - L’importanza del bilancio energetico tra batteria di
accumulatori e utilizzatori elettrici dei servizi di
cellula………………………………………………….…….28
V
2.2 - Sistemi di sorgente energetica con una batteria di
servizio….…………..……………………………………….29
2.3 - Sistemi di sorgente energetica con due batterie di
servizio………………………….…….……………………..33
2.3.1 - Sistemi sorgenti con due batterie di servizio
gestite con la tecnica della commutazione…….36
2.3.2 - Sistemi sorgenti con due batterie di servizio
gestite con la tecnica di inserimento
disinserimento di parallelo.….…………………….42
Parte 2: La rete generale…………………………………………47
2.4 - Sistema con rete commutabile..….……………………..47
2.4.1- Funzionamento della rete generale con la sola
batteria dei servizi (veicolo spento e impianto di
alta tensione 220V AC disattivato)……………….49
2.4.2 - Funzionamento della rete generale con veicolo
in moto………….………………..……………………50
2.4.3 - Funzionamento della rete generale con
alimentatore a 220V alternata monofase (veicolo
spento in parcheggio)…………….………………..50
2.4.4 - Funzionamento con veicolo spento, impianto di
alta tensione disabilitato, generatore
fotovoltaico abilitato……………….….……….……51
2.5 - Sistema con rete a batteria dei servizi
tampone………………………………….…………………..52
2.5.1 - Funzionamento della rete generale con la
batteria dei servizi…………………………………..54
2.5.2 - Funzionamento della rete generale in tampone
con veicolo in moto……….…..…………………….55
2.5.3 - Funzionamento della rete generale in tampone
VI
2.5.4 -
con caricabatterie 220V alternata monofase…...55
Funzionamento con veicolo spento, impianto di
alta tensione disabilitato, generatore
fotovoltaico abilitato…………………….……….….56
Parte 3: Circuiti delle utenze per le funzioni dei servizi di
cellula…………………………………….…………………………58
2.6 - Sistema di comandi e segnalazioni per servizi di
cellula con centralina generale intelligente……………59
2.7 - Sistema di comandi e segnalazioni per servizi di
cellula con centralina generale di tipo
convenzionale…………………………………….………..62
2.8 - Circuiti elettrici del sistema elettrico di illuminazione
cellula………………………………………………………..62
2.9 - Circuito del sistema idrico per sanitari di bordo
cellula.…………………..…………………….………….….65
2.10 - Circuito del frigorifero trivalente………….....…….…..66
Parte 4: Tecnologia costruttiva degli impianti elettrici di
cellula a bordo dei veicoli ricreazionali……………..….…….66
Capitolo 3
Le batterie di accumulatori al piombo a bordo dei veicoli
ricreazionali………………………………………………….…….69
3.1 - Introduzione…………………………………………….…..69
3.2 - L’accumulatore elementare e la batteria di
accumulatori…………………………………….…….……69
3.3 - Caratteristiche fondamentali delle batterie di
accumulatori elettrici…………………………………..…70
VII
3.4 - Condizioni di operatività delle batterie
accumulatori……………….……………………….………72
3.5 - I fattori che influenzano le batterie di
accumulatori…………………………………..….………...72
3.6 - Costituzione generica delle batterie di accumulatori al
piombo convenzionali…………………………..…………74
3.7 - I processi di lavoro delle batterie di accumulatori: la
scarica e la ricarica…….…………..……………..…….…75
3.8 - Guasti nelle batterie di accumulatori al
piombo…………………………………………….……..…..81
3.9 - Tipi di batterie al piombo: costituzione –
caratteristiche – necessità di carica –
manutenzioni..………………………………………….…...81
3.10 - La preparazione delle batterie al piombo per la prima
installazione……………………………………..….….……84
3.11 - Preparazione delle batterie nuove pronte
all’uso…………………………………………….…….……84
3.12 - Le batterie di accumulatori per l’impianto elettrico dei
motori propulsivi: requisiti e tipologie…………...……85
3.13 - Le batterie di accumulatori per l’impianto elettrico dei
servizi di cellula abitativa: requisiti e tipologie……....86
3.14 - Batterie in serie……………………………………….…...88
3.15 - Batterie in parallelo……………………………….………88
Parte 2: il monitoraggio delle funzionalità e diagnostica delle
batterie di accumulatori al piombo…………………………….89
3.16 - I parametri misurati e monitorati per il controllo delle
batterie di accumulatori di bordo…………..……….….89
3.17 - Sistema di monitoraggio con circuito elettrico e
strumenti convenzionali di misure.……………..….…..90
VIII
3.18 - Circuito di misura delle tensioni e correnti con
voltmetro e amperometro a zero centrale………….…..90
3.19 - Circuito di misura del sistema di carica con
amperometri separati………………………………..……92
3.20 - Sistema di monitoraggio delle batterie di bordo con
strumentazione elettronica di precisione…………..…93
Capitolo 4
I generatori elettrici di bordo per la carica delle batterie
12V…………...………………………………………………….…..97
4.1 - Introduzione…………………………………………..….…97
4.2 - Caratteristiche e requisiti fondamentali dei generatori
elettrici di bordo per la carica delle batterie di
accumulatori al piombo…………………………….….…98
4.2.1 - Potenza elettrica sviluppata dimensionata….…99
4.2.2 - Autodiagnosi valutativa…………………….……..99
4.2.3 - Tensione elettrica sviluppata controllata
secondo le necessità di carica delle batterie
(caratteristica di uscita e controllo di carica)…100
4.2.4 - Inserimento e disinserimento automatico….…100
4.2.5 - Intensità di corrente erogata controllata
(limitata)………….………………………………….101
4.2.6 - Protezione da correnti di ritorno dalle
batterie ……………..………………..…………..….101
4.2.7 - Protezione da tensioni e correnti
transitorie……………………………….………….102
4.2.8 - Protezione da cortocircuiti, sovraccarichi
elettrici e sovratemperature…………….………..102
Parte 1: L’alternatore trifase………………..…..…….…….…103
IX
4.3 - Generalità……………………………………….……….…103
4.3.1 - Caratteristiche di carica dell’alternatore……….104
4.3.2 - Generatore dinamico………….……………….…105
4.3.3 - Il circuito raddrizzatore statico di potenza……106
4.3.4 - Sistema di regolazione della tensione
nell’alternatore autoeccitato e
funzionamento…………………………….…….…107
4.3.5 - Sistema di regolazione della tensione
nell’alternatore ad eccitazione separata o
indipendente………………………………………..109
4.3.6 - Il collegamento dell’alternatore con le batterie di
bordo………………………………………………...110
4.4 - Il parallelatore elettronico: funzionamento e
costituzione……………………………………………..…113
Parte 2: Il caricabatteria statico di potenza…………….…..114
4.5 - Generalità……………………………………………..……114
4.5.1 - Costituzione e funzionamento.…………………..118
4.5.2 - Caratteristiche di carica dei caricabatteria
controllati di bordo…….…………………………..121
Parte 3: I generatori elettrici a combustibile metanolo (fuel
cell)…………………………………………………………….…..124
4.6 - Costituzione e funzionamento.……………..…….……124
Parte 4: I generatori elettrici a combustibile metanolo (fuel
cell)………………………….……………………………….…….127
4.7 - Costituzione e funzionamento………..……..…..……..127
X
Capitolo 5
La protezione dei circuiti nell’impianto elettrico di
cellula………………………………………….……………….….129
5.1 - Generalità……………………………………….……….…129
5.2 - I dispositivi di protezione da cortocircuiti e
sovraccarichi………………………………..………….…129
5.3 - Caratteristiche dei dispositivi di protezione
elettrica…………………………………………………..…131
5.4 - Valvole fusibili…………………………………..……..….131
5.5 - Interruttore magnetico di massima corrente.…….....132
5.6 - Interruttori termici……………….………………………..133
5.7 - Interruttori statici termoresistori…...…………….…...135
5.8 - Interruttori magnetotermici………….…………..….....135
Capitolo 6
L’impianto elettrico di alta tensione alternata monofase
220V………….………………………………………..……….…..137
6.1 - Introduzione…………………………………………..…..137
6.2 - Sistema sorgente 220V AC 50Hz monofase e bilancio
energetico …………………….……………..……….……137
6.3 - Sistema sorgente di tipo base…….……..……….……138
6.4 - Sistema sorgente con gruppo elettrogeno fisso di
bordo…….…………………………………….…….……..141
6.5 - Protezione e distribuzione della potenza elettrica
220V AC alle utenze………………………………….…..143
6.6 - L’inverter monofase….…….……..……………….…….144
6.7 - Il gruppo elettrogeno………………..…………………….146
6.8 - Relè o teleruttori di commutazione, interblocco,
manovra nel sistema sorgente di alta
XI
tensione……………………………………..….……147
6.8.1 - Relè di interblocco tra gruppo elettrogeno fisso
e rete nazionale terrestre………….……….…….148
6.8.2 - Relè commutatore inverter – rete nazionale per
gruppo prese interne di cellula……………...….150
6.9 - Requisiti tecnologici di costruzione degli
impianti elettrici in corrente alternata (AC)
monofase 50Hz a bordo dei veicoli
ricreazionali……….…..……………………………..…….152
Capitolo 7
Gli impianti elettrici intelligenti MULTIPLEX a bordo dei
veicoli ricreazionali………………………………….………….155
7.1 - Introduzione agli impianti elettrici multiplex..……....155
7.2 - Costituzione complessivo di un impianto elettrico
multiplex intelligente per i servizi di cabina nei
camper………………………………………………….….158
7.3 - Sistema sorgente di alimentazione elettrica……..….159
7.4 - Rete elettrica generale di potenza (linea alimentazione
potenza)………………………………………..…….…..…161
7.5 - Rete o BUS generale di comunicazione digitale
multiplex (linea comunicazione intelligente)…...…...161
7.6 - Unità di controllo generale o unità intelligente di
gestione rete complessivo impianto
elettrico………………………………………………….…162
7.7 - Quadro generale intelligente di comando e controllo
servizi cabina…………………………………………..….163
7.8 - Nodi intelligenti di comando e controllo utilizzatori
elettrici finali di servizi cabina……………………...….167
XII
Capitolo 8
Manutenzioni, guasti frequenti all’impianto elettrico di
cellula…………………….……………………………….……..…171
8.1 - Introduzione……….……..……………………..………....171
8.2 - Manutenzione della batteria dei servizi e del
motore……………………………….….………………….172
8.3 - Controlli, verifiche e manutenzioni nell’impianto
elettrico di cellula……………………………….…….….174
8.4 - Guasti più frequenti riguardanti l’impianto elettrico di
cellula: cause e riparazioni………………………….….175
XIII
