Verificare carica batteria tampone

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Questo articolo è stato scritto da Jesse Kuhlman. Jesse Kuhlman è un maestro elettricista e proprietario di Kuhlman Electrician Services con sede in Massachusetts. Jesse è specializzato in tutti gli aspetti del cablaggio domestico/residenziale, della risoluzione dei problemi, dell’installazione di generatori e di termostati WiFi. Jesse è anche autore di quattro eBook sul cablaggio domestico, tra cui “Residential Electrical Troubleshooting” (Risoluzione dei problemi elettrici residenziali) che tratta la risoluzione dei problemi elettrici di base nelle abitazioni.

Sapere come testare un caricabatterie, sia esso del tipo ricaricabile utilizzato nei piccoli elettrodomestici o quello che alimenta l’automobile, può essere utile per assicurarsi che il dispositivo stia ricaricando le batterie a un livello utilizzabile. La procedura per testare un caricabatterie è simile a prescindere dal tipo di batteria con cui si lavora. Collegare le sonde positive e negative di un multimetro ai punti di contatto corrispondenti del caricabatterie. Il dispositivo fornirà una lettura della tensione emessa dal caricabatterie.

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Queste speciali batterie forniscono un’alimentazione continua ai dispositivi nei momenti in cui la velocità è troppo bassa per la ricarica USB, ad esempio quando si pedala su terreni collinari o quando si è fermi ai semafori. In questo modo si evita che i dispositivi ricevano e poi perdano la carica (ad esempio, gli smartphone) o si spengano completamente (i modelli Garmin eTrex).

Il motivo per cui molti produttori di batterie non consentono il pass-through è che le batterie possono deteriorarsi rapidamente, anche se con la maggior parte delle batterie pass-through si possono prevedere almeno 500 cicli totali di carica/scarica (due mezze cariche equivalgono a un ciclo completo).

Quando l’energia viene immagazzinata in una batteria, si verifica una perdita di accumulo del 15-20%. Per ridurre al minimo questa perdita, è meglio cercare di caricare i dispositivi elettronici direttamente dal caricatore USB o utilizzando una batteria passante. È bello avere a disposizione questa energia, ma se ciò significa che si perde 1 ora di energia ogni 5 ore di viaggio… i conti tornano.

Jesse Carlsson e Sarah Hammond usano le batterie a rossetto più economiche che riescono a trovare per mantenere un flusso costante di energia alle loro unità GPS Garmin eTrex. Non è garantito che le batterie più economiche siano abbastanza “stupide” da consentire il passaggio, ma le probabilità sono buone e, dato che costano meno di 10 dollari, vale la pena provarle.

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Nella mia applicazione ho un motore che può richiedere correnti elevate (~140A) per alcuni secondi. Ma ho bisogno di alimentare il sistema per molte ore da un alimentatore a modalità commutata da 48V 10A. Il motore è controllato dalla corrente, quindi la tensione risultante non è molto importante.

Ho pensato di tamponare il sistema con una batteria LiPo 12S 3,6Ah 30C/60C. La carica è di 14A. L’alimentazione a 48V/10A è quindi fondamentalmente un caricabatterie IU che non riempirà mai completamente la batteria.

Non si può fare a meno di una sorta di scheda di gestione dell’alimentazione per una batteria al litio 12S. Fortunatamente la maggior parte di esse è dotata di un sistema di gestione della batteria (BMS) integrato che si occupa di spegnere la batteria prima che si scarichi o si sovraccarichi eccessivamente, ma potrebbe non essere proprio quello che desiderate, poiché lo farà scollegandosi dal carico. Si noti che non è possibile caricare la batteria a 48 V per sempre senza subire danni: è necessario un caricabatterie CC/CV adeguato. Inoltre, 3,6Ah sembra che tu stia mettendo solo una di queste in parallelo, per una configurazione 12S1P. Non so esattamente quali celle tu stia progettando, ma 140A sono una quantità di corrente molto elevata da prelevare da una singola serie di celle – potresti scoprire che le tue batterie durano molto di più se ne metti in parallelo più di una. Credo che, se si dovesse intraprendere questa strada, probabilmente la strada da percorrere sarebbe quella di costruire una scheda di gestione dell’alimentazione personalizzata.

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La ricarica dei veicoli elettrici (EV) con tampone a batteria consiste nell’utilizzo di un sistema di accumulo a batteria per ridurre l’impatto dei caricabatterie EV sulla domanda complessiva di energia. Ciò consente di implementare più caricabatterie lenti o persino caricabatterie rapidi ad alta potenza senza i picchi di domanda che altrimenti causerebbero. In alcuni casi, può essere essenziale aggiungere la capacità di ricarica al profilo di carico di un sito e collegarlo alla rete elettrica nazionale.

Nell’ambito dell’obiettivo del governo britannico di raggiungere l’azzeramento delle emissioni di carbonio entro il 2050, la vendita di nuove auto a benzina e diesel sarà vietata a partire dal 2030. Le tecnologie alternative dovranno essere ampiamente adottate. La più matura di queste alternative è rappresentata dai veicoli elettrici a batteria (BEV o più comunemente EV).

Nel 2014, solo 1 veicolo nuovo su 200 venduto nel Regno Unito era un EV. Entro il 2020 la percentuale salirà a 1 su 10. Si tratta di una crescita impressionante, ma le vendite annuali di veicoli elettrici dovranno passare da 150.000 a circa 2,4 milioni entro il 2030.

Per consentire una rapida adozione dei veicoli elettrici, è urgente creare un accesso alle strutture di ricarica. Una flotta di veicoli di servizio, di consegna o di autobus avrà bisogno di una ricarica in loco. Probabilmente si tratterà di caricatori rapidi, per garantire che i veicoli e il personale non rimangano inattivi in attesa del completamento della ricarica.