Approfondiamo qualcosa che diamo per scontato

Presentazione:

Avendo dei dispositivi alimentati da batterie al piombo sigillate, quelle senza manutenzione, mi sono trovato nella situazione di capire lo stato di salute degli accumulatori. Avranno ancora la loro capacità nominale o si sarà ridotta? Di quanto? Come caricarle nel modo più corretto? Come misurarle per capire il loro stato? Cercando in rete ho trovato un interessante opuscolo della FIAMM (se interessati chiedetemi come reperirlo) che descrive le operazioni di base e più corrette per verificare le condizioni di una batteria al piombo sigillata. Una semplice ma ottima descrizione e grafici di immediata lettura ed impiego. In questa video esperienza racconterò in modo semplice, da sotto l'ombrellone estivo, come sono riuscito a testare con soddisfazione due batterie che avevo in casa, trovando utilissime le istruzioni di FIAMM. Forse potrebbe interessare anche te e, pertanto, Buona visione :)

Il testo di questa video esperienza:

Ben ritrovati. Ci troviamo in questa in questo agosto, in questa'estate molto calda in cui è difficile fare veramente qualsiasi cosa e comunque spero di trovarvi mentre mando in onda questo video sotto l'ombrellone o magari in montagna o visitando qualche bella città turistica, magari fresca e quindi ho pensato di fare una video esperienza abbastanza, diciamo, semplice, leggerina. Ma non per questo banale. Io avevo delle cose che dovevo risolvere o della strumentazione eh di precisione a basso rumore che va alimentata a batteria, ma questo discorso vale per qualsiasi dispositivo alimentato a batteria. Utilizzo delle batterie al piombo di tipo sigillato, quelle senza manutenzione. Il problema di queste batterie è che eh non è possibile controllare l'elettrolita per vedere qual è la capacità della batteria e non è possibile neanche fare il rabbocco. Quindi è importante sapere in che condizioni è la batteria. Ok? Se per esempio ha 10 ampettivamente la sua capacità è di 10 ora. e ed è ridotta al 70%, al 30%, è l'ora di buttare via la batteria. E così ho cercato un po' in rete dei riferimenti eh precisi, perché l'informazione è tanta, però poi ci si confonde, a volte vengono date delle istruzioni che si contradicono una con l'altra.

Ho trovato un bel loopuscolo della FIAM che fa batterie da una vita ed è proprio per questo tipo di batterie come questa. Questa è una batteria, sarà la batteria numero due che andremo a verificare e questa invece è la batteria numero uno. Andremo a verificare queste due batterie. utilizzeremo eh la dispensa della Fiam che ci dà delle indicazioni precise, ci dà dei grafici precisi e quindi cercheremo in leggerezza di applicare questi criteri e vedere eh provando a caricare le batterie, provando a scaricare le batterie con le modalità corrette, vedere come si comportano queste due batterie. Su questa ho dei dubbi di funzionamento e in questa invece è nuova. Questa da 0,8 amp questa invece da 2,3 ampare questo test. basterà della semplice strumentazione, niente di complicato. E una cosa che potete replicare anche a casa vostra, se avete delle batterie, non sapete sì, ok, mi sembra che non funzioni tanto bene, non abbia più la capacità che aveva prima. Eh beh, guardando questo questa video esperienza abbastanza semplice, leggerina e estiva, magari potrete trovare interessanti spunti e quindi ti auguro una buona visione.

Come dicevano in introduzione, questo è non è un tutorial sulle batterie. Siamo d'estate, fa molto caldo e io avevo delle cose da risolvere, mi è sembrato carino fare un video, quindi direi ho anche delle cose che sono interessanti, sono dei punti di riferimento e non li ho inventati io. la documentazione della Fiam che costruisce batterie da una vita, ha fatto una bella dispensa PDF e quindi la utilizzerò per capire se questa batteria effettivamente è ancora sana, ha senso caricarla oppure se ha perso la sua capacità. Allora, intanto bisogna caricare la batteria. La batteria è stata caricata, bisogna lasciarla riposare 24 ore. Io l'ho lasciata riposare solo 12 ore, ma comunque insomma questo comporterà un errore minimo. E si legge poi la tensione a vuoto che mostra la batteria. Nel mio caso, la mia batteria ha mostrato una tensione di 12,6 a vuoto dopo di 12 ore che l'avevo finita di caricare e quindi corrisponde, essendo un 12 V a sei elementi, ogni elemento, ipotizzando che i vari elementi siano equalizzati, abbiano, diciamo, la la tensione sia distribuita equalamente tra i vari elementi. I vari elementi misurano 2.1 V. Ogni cella misura 2.1 V. E se guardiamo il diagramma che abbiamo qua, per 2.1 V corrisponde una capacità effettiva della batteria del 70%. Quindi già rilevare e 12.6 6 V a vuoto dopo che è stata caricata, passato un tempo sufficientemente lungo, misurare questa tensione implica che la batteria non ha più una capacità nominale al 100% ma già al 70%. E questo è già un primo parametro indicativo che c'è qualcosa che probabilmente che non funziona. Come si testa la batteria? Siccome è 800 mAh la sua capacità nominale, ma in realtà abbiamo detto che ci possiamo aspettare che sia il 70% di 800 mAh e quindi che corrisponde a 560 mAh per determinare la capacità effettiva della batteria, in teoria se avesse effettivamente una capacità di nominale di 560 mAh noi dovremmo poter applicare una corrente pari a un vesimo di questa corrente per 20 ore e la batteria dovrebbe scendere di tensione ma mai al di sotto di 10.5 V.

Quindi applico, ho determinato intanto la capacità effettiva della batteria teorica e dai dati Fiam mi dice che il 70% della sua capacità nominale. Trovata la capacità effettiva, la divido per 20 e faccio assorbire tramite un carico resistivo dalla batteria questa corrente che è un vesimo della corrente, diciamo, quella nominale e per lo devo fare, devo poter sopportare questo carico per almeno 20 ore senza scendere al di sotto di 10,5 ohm. Solo in questo caso ho confermato la sua eh capacità effettiva del 70% rispetto a 800 mAhora e quindi di 560 mAh. Quindi la corrente che dovrò far assorbire sarà di un veso dei 560 m, quindi sarà di 28 m che avendo una carica di una tensione iniziale di 12.6 6 V fratto 28 m mi dà una resistenza da 450 ohm. Mano a mano che scende la tensione diminuirò anche con un box resistivo la resistenza in modo da mantenerla sempre sui 28 mamp. Questo un po' teoricamente è quello che eh dovrei fare, è quello che farò e vedremo come si comporta la batteria. Allora, notiamo che la batteria è già a 10 V 73, quindi molto vicino al limite di 10 V5. La corrente è di 28 m. Andiamo a vedere il grafico. Allora, notiamo appunto che abbiamo aumentato mampere. Questi sono i punti di intervento in cui ho diminuito la resistenza per mantenere la corrente dei 28 m perché la tensione scendeva. Qua sono gli istanti in cui ho commutato le resistenze sul box resistenze e quindi c'è stato un attimo di variazione di corrente e però vedete che sono passate solo 2 ore e praticamente già la batteria e già i suoi limiti non ce la fa. Quindi sicuramente questa batteria è da buttare via. Ne ho due così, purtroppo, però volevo avere dei parametri certi per capire se la batteria era ancora recuperabile o se era fuori parametri.

E stando alle note tecniche della Fiam, questa batteria è da prendere e da portare in discarica. Abbiamo qui la nostra batteria, quella nuova da 2,3 amphora e queste sono le due batterie da 08 amphora che purtroppo dovrò buttare perché abbiamo verificato che ormai si sono esaurite, non vanno più. Capacità nominale, dicevo, di 2,3 amp. Misuriamo la tensione a vuoto e stiamo misurando 12.93 V. Se dividiamo per 6 abbiamo il valore di una singola cella ed abbiamo che corrisponde a praticamente ad una capacità del 90%. Quindi la batteria si eh manifesta in un buono stato. Riassumendo brevemente quello che abbiamo visto, batteria 12 V 2,3 amp a vuoto misura 12.93 3 V, quindi 2.15 V a cella che corrisponde a una capacità pari al 90%. La batteria è già bella carica, ma vorrei caricarla veramente per portare la capacità fino al 100% se possibile. Per caricare una batteria di questo tipo al piombo sigillata, il lopuscolo della Fiam dice di mantenere una corrente massima pari a 0,25 per la corrente della capacità oraria. Quindi abbiamo 0,25 * 2,3 da 575 m. Questa sarà la corrente massima che l'alimentatore dovrà erogare nei confronti della batteria nella fase di carica. Una tensione massima di carica di 14.7 V e quando scaricheremo la batteria dovremmo mai scendere al di sotto dei 10.5 V. Il circuito di carica è semplicissimo con un alimentatore che commuta direttamente tra tensione costante e corrente costante. Poniamo una corrente di corticircuito, una IMAX di 575 m, per cui la batteria non riceverà mai una corrente superiore allo 0,25* 2,3 amp, che è la sua la corrente della sua capacità oraria e e avremo una tensione impostata a 14.7 V. Se la batteria fosse così carica da assorbire più di 575 m, le l'alimentatore passa da tensione costante a corrente costante e quindi farà scendere la tensione in modo che la corrente assorbita non superi i 575 m.

Una volta che la corrente scende nuovamente al di sotto dei 575 mA, il l'alimentatore si riporterà in modalità tensione costante erogando 14.7 V. E quindi un alimentatore, se impostato correttamente, alimentare e caricare direttamente una batteria di questo tipo. Adesso facciamo l'impostazione del nostro alimentatore HP6296 che è nato prima dell'avvento dell'HP-IB e quindi questo è stato un dispositivo creato dopo appositamente ed è un controller. riceve i dati da HPB tramite un computer e seta direttamente l'alimentatore. Abbiamo lo strumentino che misurerà la corrente, sarà un amperometro, 4 amp fondo scala, quindi la lancetta a 575 si dovrà posizionare qua e questo multimetro sempre dell'HP misurerà la tensione. Facciamo una prova di corto del circuito, mettiamo 2 V. Not che la tensione si è portata a 1,96. Posso aumentare un attimino? Eccolo qua. 2.03 V. Adesso facciamo una prova di assorbimento di corrente. Su questa pagina controllo alimentatore. Da questa pagina ho invece il nostro multimetro che è posizionato per misurare corrente continua e vediamo che cosa ci dice. Faccio il cordo circuito 165 m. Quindi posso aumentare. Dobbiamo arrivare a una IMAX di 575 m. Aumento.

Aumento ancora un pochettino. Posso diminuire un attimo. Non ho corre poi così precisi, ma noi ci divertiamo e così provo anche lo strumentazione. Abbiamo una corrente di 575 m. Vedete anche la lancetta è tra lo 0 e l'uno, quindi siamo giusti. Se io tiro via il corto circuito, vedete che la tensione risale a 2 V. Se io metto il corto circuito, passa in modalità corrente costante e però abbassa la tensione in modo da non superare mai la nostra IMAX. Possiamo provare anche a mettere adesso la nostra tensione. Abbiamo detto che volevamo una tensione massima di 14,7 V. Aumentiamo un peletto. Eccolo qua. 14.7 V. Abbiamo detto che la nostra corrente deve essere sempre di 575 mamp. Quindi metto qua, misuro ed ecco qua. Misuriamo sempre una corrente massima. Quindi abbiamo una corrente massima di 565 mA e una tensione massima di 14.7 V. Quindi direi che siamo pronti per poter caricare la nostra batteria. Adesso andiamo a caricare la batteria che è qua. Questi sono i due morsetti. Vedete che la corrente è zero, tensione 14.7 V. Carichiamo e guardate, si è portata. Inizialmente ha raggiunto il limite e pian pianino si sta riducendo perché era già comunque bella carica. E se vogliamo anche vedere quant'è la tensione, vediamo se ci riesco senza fare troppi malanni.

Ecco qua, poco meno di 14.7 V. Possiamo anche registrare l'andamento della corrente. Andiamo in registrazione ed ecco qua la corrente. Questa è la corrente in quel momento e questo è il tempo trascorso. Praticamente è una discesa costante. Io terrei anche monitorata la tensione della batteria perché mi piace. Vediamo se ci riesco senza fare malanni. Ecco qua, dopo un po' di tentativi ci sono riuscito. Vedete? È quasi 14.7 7 perché la batteria era comunque molto carica. Adesso noi lasciamo trascorrere un po' di tempo. Vediamo. Comunque la corrente non è male perché siamo la batteria era già 90% e sta assorbendo 110 mamp. Quindi la lasciamo la lasciamo lavorare e vediamo che cosa succede. Abbiamo qui il grafico eh della corrente di carica della batteria. Sono passati quasi 2 ore, 1 e 58. Tra pochissimo abbiamo avuto il picco iniziale che era di eh 157 m. Poi è scesa fino a questo valore qua, è scesa dopo 15 minuti a 84 m. Poi ha fatto questa gobba con un picco eh di 106 m dopo circa un'ora di carica. Adesso sta ritornando nuovamente, si sta abbassando. In questo momento si trova a 81 mA quasi 2 ore. Adesso, diciamo, secondo me la batteria è quasi carica, però io la lascerò ancora una du ore anche per vedere il tracciato finale, che non ci siano sorprese. Però l'andamento è abbastanza atipico, a parte questa gobba, ma si vede che credo immagino che questa gobba sia per dare la carica a quell'ultimo 10% che mancava alla batteria e quindi comunque dopo lo verificheremo se la batteria è carica. Una volta carica la lisemo la lasceremo riposare eh almeno 12 ore, anche se dovrebbero essere 24 e poi una volta che l'abbiamo lasciata riposare misureremo la tensione a vuoto per capire qual è la sua percentuale, se è aumentato questo 90% e dopodiché faremo una prova con una corrente pari a un vento della capacità oraria e vedremo per quanto tempo riuscirà a mantenere questa corrente. se riuscirà a mantenerla per 20 ore.

In questo modo abbiamo caricato la batteria, verificato la batteria, testata la sua capacità solamente con un tester, un alimentatore, quindi una cosa che si può fare tranquillamente. L'importante è trovare una modalità corretta. lo trovate in questo eh deplan foglio informativo della Fiam. Secondo me fatto molto bene, in modo semplice e chiaro e mi sta aiutando a verificare la qualità di questa batteria. Sono passate 4 ore e 35 minuti, come indicato qui. Abbiamo raccolto più di 32.000 campioni in questo tempo di misura della corrente. Questa parte è quella che avevamo visto prima e poi avete visto che dopo si vede qua dal grafico che dopo il picco praticamente la corrente continua a scendere per arrivare a un valore finale di 37 m e continua monotona decrescente. Praticamente è la sua eh corrente di mantenimento che si porterà attorno ai 20 bantenerla sulla tensione. Quindi sono eh passate 4 ore e mezza. La batteria direi che è carica. Io adesso staccherei tutto e lascerei passare almeno 12 ore, anche se dicono 24, ma insomma i tempi stringono. Lasciamo passare 12 ore, poi misureremo la la transzione a vuoto per capire la percentuale della sua capacità nominale e vedremo la capacità effettiva e poi andremo ad operare una scarica controllata per vedere se mantiene quella capacità che noi ci aspettiamo di trovare. In realtà sono passate un po' meno di 12 ore, ma comunque ci siamo. E notiamo che adesso la batteria a vuoto misura una tensione di 13.2 V. Se guardiamo il ormai famoso grafico della capacità effettiva, notiamo che per una tensione di cella di 2.2 V, come abbiamo noi in questo momento, addirittura siamo in esubero di carica. probabilmente siamo attorno al 115%. Quindi bisogna stare attenti anche a non sovraccaricare eh la batteria, ma penso che questi valori siano anche normali, soprattutto per una batteria nuova, eh può presentare questo tipo eh di parametri. Comunque lo verifichiamo subito se effettivamente ha una carica così potente.

Questo è il circuito di carica, semplicissimo perché fa caldo, siamo ad agosto, facciamo cose semplici, ma non per questo non entriamo nei dettagli, vediamo tutte le cose con il giusto dettaglio, senza diventare matti, ma cercando di capire qualcosa di più rispetto a quello che sapevamo prima. Quindi batteria, amperometro, volmetro e resistenza variabile in modo da mantenere la corrente sempre a 115 m. Questo è il nostro set di misura di scarica. Abbiamo una misura, una tensione di 12.9 V circa. Abbiamo un banco registivo variabile con delle resistenze che mi danno circa 73 ohm. non ha importanza tanto la potenza, ma eh le tengo per non caricare troppo il banco resistivo variabile che non sopporta eh grosse potenze. E qua ho la possibilità di poter agire e regolare la resistenza mano mano che la tensione cala, in modo da mantenere sempre una corrente di 115 m. Come abbiamo stabilito, qua abbiamo il nostro multimetro collegato al computer e sta continuando registrare i dati. Qui siamo a circa 2 minuti. Vedete quel quell'impulso, quella variazione è dove io ho regolato il box resistivo agito sui commutatori per trovare la corrente giusta da 115 mamp.

Quindi ci sono stati degli sbrente. Tenete conto che ogni divisione sono 2 m, quindi le variazioni sono state minime. Dopodiché ha ripreso, si deva un'occhiata a 4 minuti, si deve un'occhiata a 6 minuti, vediamo che la corrente assorbita si mantiene sui 115 m e tenete conto che dopo 6 minuti siamo già a più di 700 campioni. Siamo a circa 3 ore 40. Tensione della batteria. 12.56 V. La corrente è sempre sui 115 m. Possiamo notare questa forma adente di sega perché quando la tensione mano a mano che scende la tensione diminuisce anche la corrente di conseguenza e quindi io cosa faccio? diminuisco la resistenza in modo che risale la corrente e quindi in questi istanti sono gli istanti in cui io e cambio il valore della resistenza per mantenere la corrente sempre all'interno dei 115 mV mamp, scusate. Qui abbiamo 116 m questa linea e qua abbiamo 114 m questa linea. E quindi vedete che siamo sempre all'interno di questi eh due valori. 3 ore e 40. Praticamente abbiamo già raccolto quasi 26.000 campioni, però la batteria si sta eh comportando bene. Tensione che è ancora buona. Andiamo avanti, vediamo che cosa succede. Ed eccoci qua, finalmente dopo 10 ore, quindi possiamo già trarre un primo bilancio e capire com'è la capacità effettiva di questa batteria. Abbiamo raccolto solamente quasi 70.000 campioni. La batteria mostra una tensione di circa 12.2 V. Sono 10 ore che sta erogando 115 m. Quindi, senza aspettare le 20 ore, possiamo già fare le prime considerazioni e comunque la batteria, pur essendo nuova, è in buone condizioni, è stata testata, abbiamo verificato che mantiene i dati di targa e adesso cercherò di essere un po' più specifico e di capire esattamente qual è la sua capacità oraria. Invece di 20 ore l'abbiamo scaricata per 10 ore, quindi in teoria la batteria dovrebbe trovarsi a metà della sua capacità effettiva al 50%.

Abbiamo staccato il carico, lasciato passare 10 minuti, abbiamo collegato e stiamo misurando 12,43 V, quindi una tensione compresa tra 2,05 e 2,1 V per elemento di ciascuno dei sei elementi. Quindi vuol dire che la sua capacità oraria in questo momento la sua capacità è dal 50% in su, quindi sarà un 55-60%. Quindi abbiamo riscontrato, verificato che la batteria eh effettivamente dopo 10 ore con una corrente pari a un veso della sua capacità oraria si scarica fino al 50%. e quindi ancora altrettanto da poter dare e quindi abbiamo confermato i 2,3 amp di questa batteria e devo dire che sono soddisfatto sia per l'acquisto della batteria, ma anche soprattutto perché finalmente ho degli elementi chiari, certi, per capire come sta una batteria, qual è la sua capacità, quanta energia posso ottenere da lei e insomma una grande soddisfazione solamente con una batteria. una resistenza, un tester e un multimetro. Sono contento che sei voluto rimanere fino alla fine e segno che le cose, gli argomenti che abbiamo trattati in qualche modo ti hanno interessato. Ti chiedo di iscriverti al mio canale YouTube, di mettere mi piace a questo video e di lasciare un commento. Tutti i gesti semplicissimi che non ti richiedono un grande impegno, ma che sono importanti per far crescere il mio canale su YouTube. ed io per questo tuo contributo già ti ringrazio.

Abbiamo visto che questa batteria nuova, ma si comporta veramente molto bene. Questa batteria invece è da discarica e pazienza, questa batteria nuova non è arrivata per caso. e prenderò due e quindi avrò magari più o meno 12 V per poter alimentare delle operazionali oppure metterle in serie due batterie avere 28 V per alimentare altra strumentazione che ha bisogno almeno di 24-25 V per poter funzionare bene. Ci sentiamo alla prossima video esperienza e ti auguro un'estate fresca, divertente, rilassante. Tchau.