Le batterie al litio per golf cart sono sempre più utilizzate in sostituzione dei tradizionali pacchi al piombo, soprattutto quando si cercano minore peso, ricariche più rapide, maggiore disponibilità energetica e una gestione più efficiente del veicolo.
Scegliere la batteria corretta, però, non significa semplicemente acquistare un accumulatore con la stessa tensione nominale di quello precedente.
Un golf cart elettrico è un sistema composto da batteria, motore, controller, caricabatterie e cablaggi. La nuova batteria deve quindi essere compatibile con l’intero veicolo e in grado di sostenere sia gli assorbimenti continui sia i picchi di corrente richiesti durante accelerazioni, partenze e percorsi in salita.
Batterie al litio per golf cart: partire dalla tensione corretta
Uno dei primi dati da verificare è la tensione nominale del veicolo.
I golf cart elettrici possono utilizzare sistemi a 36V, 48V, 72V o altre configurazioni, a seconda del modello e delle prestazioni richieste.
La batteria deve essere compatibile con la tensione prevista dal controller e dal motore.
Non è quindi corretto pensare che una tensione più alta rappresenti automaticamente un miglioramento.
Passare da un sistema a 36V a uno a 48V o 72V significa modificare l’architettura elettrica del veicolo e può richiedere componenti differenti.
Se il golf cart è progettato per funzionare a 48V, la soluzione più semplice e sicura è scegliere un pacco batteria compatibile con questa tensione.
A parità di potenza richiesta dal motore, una tensione maggiore consente di lavorare con correnti inferiori.
Il principio è lo stesso utilizzato in molti sistemi elettrici:
Potenza = Tensione × Corrente
Un sistema che richiede 3.000 W, per esempio, necessita teoricamente di circa:
- 83 A a 36V;
- 62,5 A a 48V;
- 41,7 A a 72V.
I valori sono semplificati e non tengono conto delle perdite, ma mostrano perché i sistemi a tensione più elevata possono risultare vantaggiosi quando cresce la potenza richiesta.
Questo non significa però che un golf cart a 72V sia sempre preferibile a uno a 48V.
La tensione deve essere scelta in funzione del progetto del veicolo, delle prestazioni richieste e della compatibilità con tutti i componenti.
Dopo la tensione bisogna valutare la capacità.
Gli Ah, cioè gli ampere-ora, indicano quanta carica elettrica può immagazzinare la batteria, ma non raccontano da soli tutta la storia.
Per confrontare correttamente l’energia disponibile è più utile considerare anche i wattora.
Una batteria da 48V e 100 Ah contiene teoricamente circa:
48 × 100 = 4.800 Wh
cioè circa 4,8 kWh.
Un pacco da 48V e 150 Ah offre invece circa 7,2 kWh teorici.
Maggiore energia disponibile significa generalmente maggiore autonomia, ma il risultato reale dipende da molti fattori:
- peso del veicolo;
- numero di passeggeri;
- velocità media;
- pendenze;
- fondo stradale;
- pressione degli pneumatici;
- temperatura;
- stile di guida;
- efficienza del motore e del controller.
Per questo l’autonomia di un golf cart non dovrebbe essere valutata soltanto leggendo gli Ah riportati sulla batteria.
Un golf cart utilizzato su un percorso pianeggiante all’interno di un resort ha esigenze molto diverse rispetto a un mezzo che lavora su un campo da golf collinare o trasporta frequentemente più passeggeri.
Le salite richiedono una corrente maggiore al motore e possono aumentare sensibilmente il consumo energetico.
Anche le continue partenze e fermate incidono più di una marcia regolare.
Prima di scegliere la batteria è quindi utile conoscere:
- chilometri medi percorsi ogni giorno;
- numero di cicli di utilizzo;
- pendenze affrontate;
- carico medio trasportato;
- tempo disponibile per la ricarica;
- eventuale utilizzo intensivo su più turni.
In un’applicazione professionale, dimensionare correttamente il pacco batteria significa evitare che il mezzo arrivi sistematicamente a fine giornata con una carica troppo bassa.
Uno degli errori più comuni consiste nel scegliere una batteria solo sulla base di tensione e capacità.
Un golf cart elettrico può richiedere correnti elevate, soprattutto durante:
- accelerazioni;
- partenze in salita;
- trasporto di carichi;
- ripartenze frequenti;
- utilizzo su terreni difficili.
La batteria deve quindi essere in grado di fornire la corrente necessaria senza provocare l’intervento delle protezioni.
È importante controllare sia la corrente massima continua sia quella di picco.
Due batterie da 48V e 100 Ah possono avere caratteristiche molto diverse se una è progettata per correnti elevate e l’altra per applicazioni meno impegnative.
Per questo, nelle applicazioni di mobilità, è utile valutare accumulatori progettati espressamente per questo utilizzo. Nella sezione dedicata alle batterie per veicoli elettrici è possibile approfondire le caratteristiche più importanti dei sistemi destinati alla trazione elettrica.
Il BMS è uno degli elementi più importanti di una batteria al litio.
Il Battery Management System controlla diversi parametri, tra cui:
- tensione delle celle;
- corrente;
- temperatura;
- stato di carica;
- eventuali condizioni di sovracorrente;
- sovraccarico o scarica eccessiva.
In un golf cart, il BMS deve essere dimensionato per sostenere le richieste del motore.
Se durante una salita il controller richiede una corrente superiore a quella ammessa dalla batteria, il BMS può intervenire interrompendo temporaneamente l’erogazione.
Questo comportamento protegge l’accumulatore, ma può rendere il veicolo inutilizzabile se la batteria è stata scelta senza considerare i picchi reali.
Nei sistemi più evoluti, inoltre, il BMS non svolge soltanto una funzione di protezione ma può comunicare con l’elettronica del veicolo. Abbiamo approfondito questo argomento nella guida dedicata al BMS per batterie al litio nei veicoli elettrici.
Passare da una batteria al piombo a una al litio può richiedere la sostituzione del caricabatterie.
Le due tecnologie utilizzano profili di carica differenti e non bisogna presumere che il caricatore esistente sia automaticamente compatibile.
Il sistema deve fornire tensione e corrente adatte alla batteria installata.
Un caricatore correttamente dimensionato permette inoltre di sfruttare uno dei principali vantaggi delle batterie al litio: tempi di ricarica generalmente più contenuti rispetto alle tradizionali batterie al piombo.
Nelle flotte professionali questo aspetto può essere particolarmente importante perché riduce il tempo durante il quale il mezzo rimane indisponibile.
La sostituzione di un pacco batterie al piombo con una soluzione al litio può ridurre sensibilmente il peso complessivo del veicolo.
Un peso inferiore può tradursi in minore energia necessaria per il movimento e in una gestione più semplice dello spazio disponibile.
Tuttavia non bisogna valutare solamente il peso.
Dimensioni, posizione dei terminali, sistema di fissaggio e distribuzione delle masse devono essere compatibili con il vano batteria del golf cart.
La scelta va quindi effettuata considerando anche peso e ingombri della batteria in relazione all’applicazione, soprattutto quando si effettua un retrofit su un mezzo esistente.
Per individuare la soluzione corretta bisogna partire dai dati del veicolo e dal suo utilizzo reale.
Prima dell’acquisto è consigliabile verificare:
- tensione nominale del sistema;
- capacità necessaria;
- energia richiesta giornalmente;
- corrente continua del motore;
- picchi di corrente;
- caratteristiche del controller;
- compatibilità del caricabatterie;
- limiti del BMS;
- dimensioni del vano batteria;
- peso massimo consentito;
- presenza di eventuali sistemi di comunicazione elettronica.
Nel caso di un golf cart utilizzato professionalmente, è utile aggiungere anche numero di turni giornalieri, tempo disponibile per la ricarica e distanza media percorsa.
La batteria più adatta non è quindi necessariamente quella con più Ah o con la tensione più elevata, ma quella correttamente dimensionata per il veicolo.
Un sistema progettato considerando insieme batteria, BMS, motore e controller permette di ottenere autonomia adeguata, prestazioni costanti e una gestione più affidabile del golf cart elettrico nel tempo.
