Collegamento delle batterie in barca: serie, parallelo e serie-parallelo

Collegamento delle batterie in barca: serie, parallelo e serie-parallelo
Guida passo-passo per impianti 12V/24V/48V con esempi pratici, tabelle di dimensionamento, consigli di cablaggio e sicurezza. A cura di EcologyDrive, rivenditore online di batterie e accessori per la nautica.
AGM, GEL o Litio (LFP)? 12V, 24V o 48V? Ti aiutiamo a scegliere collegamento, capacità e accessori (busbar, fusibili, DC-DC, monitor). Spediamo in tutta Italia.
- 1) Concetti base: tensione, capacità, energia
- 2) Collegamento in serie
- 3) Collegamento in parallelo
- 4) Collegamento serie-parallelo
- 5) AGM, GEL o Litio (LFP) in barca?
- 6) Bilanciamento: perché è cruciale
- 7) Punto medio e monitoraggio
- 8) Cablaggio: sezioni, protezioni, schema tipo
- 9) Esempi numerici nautici
- 10) Grandi banchi: elementi 2V o moduli LFP
- 11) Errori comuni da evitare
- 12) Manutenzione & vita utile
- 13) Quale collegamento scegliere? (riassunto)
- 14) Checklist di installazione
- 15) Perché EcologyDrive
- FAQ
1) Concetti base: tensione, capacità, energia
Nel cuore di ogni impianto di bordo c'è il banco batterie. Il modo in cui colleghi le batterie determina prestazioni, autonomia e sicurezza. Tre grandezze da tenere a mente:
- Tensione (V): La tensione dell' impianto (12V, 24V, 48V).
- Capacità (Ah): quanta carica puoi immagazzinare.
- Energia (Wh):
Wh = V × Ah
.
Serie +Tensione
Somma le tensioni, Ah invariati. Esempio: 2×12V 100Ah in serie ⇒ 24V 100Ah (= 2400Wh).
Parallelo +Capacità
Tensione invariata, sommi gli Ah. Esempio: 2×12V 100Ah in parallelo ⇒ 12V 200Ah (= 2400Wh).
Serie-parallelo
Alzi sia tensione che capacità combinando stringhe in serie poi in parallelo. Esempio: 4×12V 100Ah ⇒ 24V 200Ah (= 4800Wh).
2) Collegamento in serie: quando e perché
Obiettivo: aumentare la tensione (12→24V, 24→48V) mantenendo la stessa capacità.
Pro
- Correnti più basse a parità di potenza ⇒ cavi più snelli, meno cadute.
- Maggiore efficienza con utenze ad alto assorbimento e inverter.
Contro
- Batterie identiche per chimica, modello, età e stato.
- Serve cura nel bilanciamento e nel monitoraggio.
3) Collegamento in parallelo: quando e perché
Obiettivo: aumentare la capacità (Ah) mantenendo la stessa tensione.
Pro
- Più autonomia senza cambiare piattaforma (resti a 12V).
- Semplice da implementare in refit leggeri.
Contro
- Correnti elevate a 12V ⇒ sezioni cavo più importanti.
- Bilanciamento delicato: ogni batteria deve essere collegata allo stesso percorso elettrico.
Cablaggio parallelo corretto
- Busbar positivo/negativo con cavi identici per ogni batteria.
- Montanti +/− con lunghezze uguali verso ciascuna batteria.
- Prelievo centrale sul banco con cavi uguali.
- Diagonale (semplice ma meno perfetto delle prime due soluzioni).
4) Serie-parallelo: quando serve davvero
Utile quando vuoi sia più tensione sia più capacità. Esempio classico: 24V 200Ah con 4×12V 100Ah (due serie in parallelo).
- Nel piombo (AGM/GEL) non superare 3 stringhe in parallelo (4 solo con cablaggio impeccabile).
- Stringhe identiche, cablaggio simmetrico verso busbar, fusibile su ogni stringa.
5) Quale chimica in barca: AGM, GEL o Litio (LFP)?
Chimica | Pro | Contro | Uso tipico |
---|---|---|---|
AGM | Buon compromesso costo/prestazioni, nessuna manutenzione, robusta | Meno cicli e più pesante del Litio | Servizi generali, avviamento |
GEL | Ottima scarica profonda e durata ciclica | Spunto più basso, vuole curva di carica dedicata | Servizi a ciclo profondo |
LFP (Litio) | Leggera, tanti cicli, ricarica rapida, tensione stabile | Costo iniziale, necessita BMS e componenti compatibili | Refit premium, carichi elevati e ricarica veloce |
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6) Bilanciamento: perché è cruciale (soprattutto in serie)
Piccole differenze di resistenza interna fanno sì che in serie alcune batterie si carichino più (o meno) delle altre. Nel tempo una si sovraccarica, un'altra resta cronicamente sotto carica ⇒ guasto precoce.
Checklist anti-sbilanciamento
- Pre-carica ogni batteria al 100% prima del collegamento.
- Usa batterie identiche (marca, modello, lotto, età).
- Cavi uguali per lunghezza e sezione verso i busbar.
- Battery balancer per stringhe piombo in serie.
- Monitor punto medio su banchi 24/48V.
- Manutenzione: serraggi, antiossidante, verifiche sotto carico.
7) Punto medio del banco e monitoraggio intelligente
Nei banchi 24V (due 12V in serie) il punto medio è il collegamento tra le due. Monitorarlo ti avvisa se una metà "prende il largo"
Come fare in pratica
- Usa un battery monitor con ingresso "mid-point" o uno SmartShunt.
- Con più stringhe in parallelo: prima equalizza ogni stringa con busbar corretti, poi collega i punti medi con cavi adatti.
8) Cablaggio corretto: sezioni, protezioni, schema tipo
Sezione cavi
Dimensiona in base a corrente massima, lunghezza (andata+ritorno) e caduta ammessa (in nautica ≤3% sui servizi critici). A tensioni più alte, la corrente cala ⇒ sezione minore a parità di potenza.
Protezioni indispensabili
- Fusibili o interruttori ANL/MEGA vicino ai poli o a ogni stringa.
- Stacca-batteria generale; idealmente servizi e motore separati.
- Busbar protette e copripolo su tutti i capi.
Schema tipo
- Banco batterie → fusibili → busbar +/−.
- Da busbar → rami utenze (quadro, verricello, elettronica) con protezioni dedicate.
- Cariche (AC, solare MPPT, DC-DC da alternatore) → busbar con fusibili.
- Shunt del monitor sul negativo generale + eventuale mid-point.
9) Esempi numerici utili (nautica)
A) Passaggio 12V → 24V
Carico: verricello 1500W.
A 12V ⇒ 1500/12 ≈ 125A (picchi >150A).
A 24V ⇒ 1500/24 ≈ 62,5A.
Benefici: cavi più snelli, cadute ridotte, meno stress termico.
B) Autonomia servizi
- Frigo 4A × 12h = 48Ah/giorno (12V).
- Luci/strumenti/autopilota 3A × 10h = 30Ah/giorno.
Totale 78Ah/g. Con un banco 12V 200Ah AGM, uso prudente 50% ⇒ 100Ah utili ≈ 1,3 giorni.
Con LFP 12V 200Ah (utilizzabili 80-90%): 160-180Ah ⇒ 22,3 giorni.
C) Serie-parallelo 24V 200Ah
4×12V 100Ah → due serie 24V 100Ah in parallelo ⇒ 24V 200Ah (= 4800Wh). Fusibile per ogni stringa + busbar.
10) Grandi banchi: meglio 2V (piombo) o moduli LFP "intelligenti"?
- Piombo 2V (OPzV/OPzS): scegli la capacità e collegali in serie alla tensione target; poche interconnessioni, robustezza "stazionaria" (occhio a peso/ingombro).
- Moduli LFP con BMS: 12,8V o 25,6V con bilanciamento celle e BMS; scalabili in parallelo, dialogano con caricabatterie e monitor.
11) Errori comuni da evitare
- Mischiare batterie diverse (marca, età, tecnologia).
- Prelievo dalle sole estremità in parallelo "a catasta"
- Assenza di fusibili vicini ai poli o alle stringhe.
- Prelevare 12V dal punto medio di un banco 24V.
- Cavi sottodimensionati, capicorda non crimpati a regola d'arte, ossidi non trattati.
- Caricabatterie/regolatori non impostati sul profilo corretto (AGM ≠ GEL ≠ LFP).
12) Manutenzione & vita utile
- Ispezioni periodiche: serraggi, ossidi, temperatura anomala dei cavi sotto carico.
- Ricarica corretta: imposta i profili giusti; per LFP rispetta le logiche del BMS.
- Soste/invernaggio: mantenimento (piombo) o SOC consigliato (LFP) con controlli periodici.
- Per piombo a tappo: verifica elettrolita ed equalizzazioni secondo specifiche.
13) Quale collegamento scegliere? (riassunto operativo)
Scenario | Scelta consigliata | Perché |
---|---|---|
Barca piccola, servizi base | 12V in parallelo (2-3 max) con busbar | Semplice, economico; cura il cablaggio simmetrico |
Carichi/potenze elevati | 24V in serie o serie-parallelo | Correnti dimezzate, meno cadute, impianto più stabile |
Grande autonomia, bassa potenza di picco | Parallelo a 12V con busbar | Aumenti Ah senza complicare la tensione |
Refit premium | LFP con BMS (12/24/48V) | Leggeri, tanti cicli, ricarica rapida, SOC accurato |
Capacità molto alta nel piombo | Elementi 2V in serie | Meno interconnessioni, miglior bilanciamento |
14) Checklist di installazione (step-by-step)
- Stima carichi e bilancio energetico giornaliero.
- Scelta tensione (12/24/48V) in base a potenze, cavi, spazi.
- Selezione chimica (AGM/GEL/LFP) e capacità utile.
- Schema: batterie → fusibili → busbar → utenze; cariche → busbar.
- Dimensionamento cavi (corrente, lunghezza, caduta ≤3%).
- Pre-carica singole batterie al 100% e abbina per identità.
- Montaggio busbar, stacca-batteria, fusibili di stringa e generali.
- Crimpature professionali, copripolo, fascettatura e protezioni.
- Installazione shunt e (se 24/48V) sensore punto medio.
- Test finale: tensioni a riposo, sotto carico e in carica; controllo temperature con carichi reali.
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FAQ
Meglio non oltre 3 stringhe (4 solo con cablaggio impeccabile). Meno paralleli = meno rischi di squilibrio.
Posso mescolare AGM e GEL o batterie di età diversa?
No. Usa batterie identiche per marca, modello, capacità ed età. Mescolare chimiche o età porta a squilibri e usura precoce.
Posso prelevare 12V dal punto medio di un banco 24V?
Assolutamente no. Crea forti squilibri e danni. Se servono 12V da un banco 24V, usa un convertitore DC-DC.
Serve il monitor del punto medio?
Su banchi 24/48V è consigliato: individua sbilanciamenti tra le due metà del banco e previene guasti.
Perché passare a 24V per verricelli e inverter?
A parità di potenza la corrente dimezza: cadute ridotte, sezioni cavo più piccole, meno stress termico.
Come scelgo la sezione dei cavi?
In base a corrente massima, lunghezza complessiva (A/R) e caduta ammessa (di solito ≤3% sui servizi critici).
Meglio AGM/GEL o Litio (LFP) per la barca?
Se vuoi leggerezza, cicli e ricarica rapida, LFP è top (con BMS e componenti compatibili). Se vuoi contenere il budget, AGM/GEL restano ottime per servizi.
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