Il sistema energetico della Volvo Ocean Race

Vista di disegno del sistema

La Volvo Ocean Race è l’evento velico, con equipaggio professionale, più impegnativo e competitivo al mondo. L’edizione 2017-18 promette di essere ancora più intensa con la flotta che percorrerà distanze più lunghe e con maggiori tappe.

Sulla base dell’ottima assistenza e provata tecnologia, non è una sorpresa che Mastervolt è stata nuovamente selezionata come fornitore ufficiale. Le nostre affidabili installazioni alimentano tutte le apparecchiature elettriche, dalla chiglia basculante al dissalatore al sistema di comunicazione.

La regata precedente ha fornito interessanti informazioni tecniche: durante la competizione gli alternatori hanno ruotato 88,2 milioni di volte mentre le batterie agli Ioni di Litio sono state scaricate per 275 volte. Nonostante la vita media di queste batterie sia almeno 3 volte superiore alle migliori tradizionali, il loro utilizzo è stato analizzato con attenzione. Gli ingegneri del reparto ricerca e sviluppo a Amsterdam hanno valutato le prestazioni di ogni singolo componente per migliorare l’apparecchiatura e fornire ancora più affidabilità quando funzionano in condizioni estreme di temperatura e umidità.

Sviluppi successivi

Gli scafi della flotta Volvo Ocean 65 One Design, offrono più spazio per i nuovi prodotti sviluppati da Mastervolt e CZone®, specificamente per la distribuzione digitale. Le installazioni devono essere identiche per tutte le imbarcazioni: dalla più piccola vite alle fascette per stringere i cavi. Ciò significa che l’unica differenza nell’uso delle apparecchiature elettriche è dovuta all’equipaggio. Nelle nuove imbarcazioni la Combination Output Interface (COI) di CZone rimpiazzerà i moduli Interfaccia Output esistenti, migliorando il sistema.

Semplicità prima di tutto!

Abbiamo messo grande enfasi nel mantenere il sistema Mastervolt il più semplice e intuitivo possibile. L’equipaggio è formato da grandi atleti che voglio dedicare il minor tempo possibile al sistema elettrico di bordo.

Il network di monitoraggio e controllo CZone semplifica l’impianto e sostituisce i complessi quadri elettrici con moderni o robusti moduli di connessione. Permette anche di automatizzare complesse funzioni di comando e monitoraggio. I cavi NMEA saranno rimpiazzati con la versione Ancor più resistente all’acqua e il nuovo touch screen CZone Touch 5 con Wi-Fi provvederà al controllo e monitoraggio. Tutti i componenti principali saranno inoltre monitorati da remoto da Mastervolt e i dati inviati permetteranno miglioramenti costanti nei prodotti.

Per l’edizione 2017-18 ogni barca sarà dotata anche di un sistema di ricarica ad acqua. L’uscita di questo componente e tutti gli altri punti di ricarica verranno monitorati in tempo reale attraverso le pagine del Power Project sul sito ufficiale della Volvo.

Consumo energetico

Il totale delle utenze DC necessita di circa 7.1 kWh. Abbiamo quindi scelto di installare due batterie MLI Ultra 24/5000 in parallelo, ottenendo una capacità batteria di 10 kWh. La scarica totale delle batterie non è consigliabile, per cui è meglio optare per una scarica massima dell’80 %, che significa in questo caso 8 kWh.

La scelta del sistema

Il sistema energetico della Volvo Ocean Race è diviso in due distinte sezioni:

Parte MasterBus, che comprende:

• 2 x MLI 24/5000, batterie agli Ioni di Litio; 
• 2 x alternatori 24/150 A; 
• 2 x regolatori di carica Alpha Pro; 
• 2 x convertitori DC-DC Magic 24/12-20; 
• 1 x Interfaccia MasterBus USB; 
• 1 x Uscita Contatto Multifunzione; 
• 2 x relè di sicurezza 500 A; 
• 1 x DC Distribution 500;
• 1 x MasterShunt 500.

Parte CZone, che comprende:

• 1 x Combination Output Interface (COI);
• 1 x Touch 5, touchscreen;
• 5 x Output Interface;
• 2 x Signal Interface; 
• 1 x Meter Interface;
• 1 x CZone MasterBus Bridge Interface;
• 1 x CZone Network Bridge Interface.
• 1 x Combination Output Interface (COI); 
• 1 x Touch 5, touchscreen; 
• 5 x Interfaccia Output; 
• 2 x Interfaccia Segnale; 
• 1 x Interfaccia di Misurazione; 
• 1 x Interfaccia CZone MasterBus Bridge; 
• 1 x Interfaccia CZone Network Bridge.

Ciò che il sistema deve alimentare e controllare:

• Pompe ballast sinistra e dritta; 
• Sat C (comunicazione satellitare per messaggi e posizionamento); 
• Tutte le luci (sia interne, che esterne); 
• Banda larga flotta 250 e 500; 
• Pozzetto e navigazione MFDs; 
• Rete LAN; 
• Display B&G multi-funzione; 
• Allarme gas; 
• Radar; 
• Pompe di sentina; 
• Due PC di bordo; 
• VHF radio; 
• AIS (Automatic Identification System); 
• Dissalatore; 
• Pompe acqua dolce; 
• Controlli chiglia basculante elettro-idraulica e PLC; 
• Apparecchiature di comunicazione per i report di bordo.

Entrambe le sezioni sono collegate attraverso l’interfaccia CZone/MasterBus Bridge e insieme gestiscono la gran parte delle necessità elettriche delle imbarcazioni. Il sistema abilita monitoraggio e controllo di qualsiasi dispositivo attraverso le Touch 5 CZone.

Specifiche

• Le Volvo Ocean 65 barche partecipanti sono alimentate ciascuna da due batterie agli Ioni di Litio MLI Ultra 24/5000, che forniscono una capacità totale batteria di 10 kWh. 
• Le batterie hanno una fonte primaria di ricarica attraverso due alternatori Mastervolt 24/150 A, dotati di due regolatori di carica Alpha Pro, che possono effettuare la ricarica completa delle batterie agli Ioni di Litio in un’ora. Inoltre tutte le barca saranno dotate di un sistema di ricarica ad acqua. 
• Ogni barca ha un DC distribution 500, che protegge i cavi DC e che genera un segnale di allarme sulla rete, quando un fusibile brucia. 
• Il monitoraggio batteria è realizzato via MasterShunt e shunt interni montati sulle batterie. Questi componenti forniscono dati fondamentali sul sistema che vengono comunicati via MasterBus e CZone Bridge, sul Touch 5 CZone e ai display in corrispondenza della stazione di navigazione e del pozzetto. 
• C’è un sistema di monitoraggio completo fornito via rete CZone, che genera allarmi acustici e visivi nel caso si renda necessario intervenire. 
• La rete CZone alimenta anche sistemi di navigazione, comunicazione e idraulici dell’imbarcazione. 
• Quando le barche sono in porto, la ricarica è garantita da un ChargeMaster Mastervolt 24/30-3. Indipendentemente dalla rete disponibile ( (90-265 V, 50 o 60 Hz), il ChargeMaster ricarica le batterie in qualsiasi paese del mondo. 
• Analisi dettagliate del sistema e individuazione di guasti o anomalie sono fornite in remoto dal team tecnico Mastervolt, via Master Adjust, Tool di Configurazione CZone e Mastervolt QS. 

Schema dispositivi