UN
CARICABATTERIE
X BATTERIE AL PIOMBO
QUASI AUTOMATICO E
QUASI FINITO...
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L'idea
di partenza era costruire un caricabatterie per ricaricare sia la batteria di
autoveicoli sia di motoveicoli, il tutto in un giorno, a costo zero e senza mai uscire di
casa....HI;
dopo aver raccolto un po' di informazioni ho deciso di scartare l'uso di
microprocessori e costruire qualcosa di molto semplice ma pratico.
Due brevi note sulla ricarica di batterie al piombo;
una batteria puo' durare anche 5 anni ma in clima molto caldo solo 37 mesi.
Ogni cella presenta, quando carica una tensione di 2,11 V alla temperatura
ambiente (un po' di piu' a temp. piu' alta e meno a temp. piu' basse);
una batteria da 12V quindi e' composta da 6 celle che, se completamente cariche,
daranno 12,66V.
quando e' scarica, una cella puo' scendere fino a 1,8 V (se scende sotto c'e'
qualcosa che non va, forse un elemento in corto) per un totale di 10,8V che deve
essere considerato il limite minimo (senza carico);
sotto carico, invece, una batteria scarica puo' segnare anche 9,3-9,9V a
temperatura di 38 gradi (limite da non superare).
Per la ricarica, di solito si usa un algoritmo suddiviso in 4 fasi:
1) BULK : fase in cui la batteria assorbe corrente costante; la tensione sale
progressivamente fino a circa 14V; si usa una corrente alta (che non deve
superare il 20% della capacita' massima, per esempio per una batteria da 50A/H
la corrente di ricarica dovrebbe essere limitata a 10A).
2) ABSORPTION : fase in cui la tensione riamane costante e la corrente assorbita
dalla batteria cala progressivamente fino a circa l'1% della sua capacita'/H; in
queste condizioni si puo' leggere su ogni cella una tensione tra 2,43 e 2,48V
(14,58 - 14,88V). La totalita' dei caricabatteria interrompe la carica a questa
fase.
3) EQUALIZING : la batteria viene ricaricata con una tensione al massimo
superiore del 5% (2,6-2,73 V per cella); questa fase serve appunto ad
equalizzare le tensioni sulle varie celle.
4) FLOAT : viene ridotta la tensione per mantenere la carica (2,18V per
cella); per un elemento da 50A/H vanno bene 13,2V/500ma; in pratica e' una
carica di mantenimento
Se la
temperatura della batteria supera i 43 gradi occorre interrompere la carica.
prima di effettuare la ricarica bisogna verificare il livello dell'elettrolita:
tutte le piastre devono essere ricoperte; alla fine della carica verra'
rabboccato fino a circa 1cm sotto il bordo superiore.
Un algoritmo del genere richiede l'uso di un microprocessore o di molti circuiti
analogici, per questo ho deciso di usare una ricarica di tipo lenta ad un decimo
della capacita' della batteria per 10 ore; questa procedura garantisce una vita
piu' lunga alla batteria.
Il
Circuito da me proposto e' molto semplice:
si collega la batteria al caricabatterie;
spingendo il tasto start questo verifica la tensione della batteria; se questa
e' inferiore a 12V parte un timer che fornisce una corrente di 1/10 della A/H
della batteria (2,5A nel mio caso);
terminato il tempo prefissato il timer disattiva un rele' e la batteria riceve
una corrente di equalizzazione molto piu' bassa (circa 500mA nel mio caso);
se la tensione della batteria dovesse superare i 14,5V la carica si interrompe
per riprendere solo quando scende sotto questa soglia; il ciclo continua fino a
quando non si stacca la batteria;
Se all'avvio la batteria non e' completamente scarica parte solo la carica a
corrente ridotta;
L'idea mi sembra buona tuttavia nel mio esemplare ho disabilitato il controllo
della batteria perche' ho usato un semplice comparatore che, nelle vicinanze
della soglia non ha una commutazione "netta" : un semplice trigger di
Schmitt dovrebbe risolvere il problema, tuttavia avevo solo 1 giorno da dedicare
a questo caricabatterie; inoltre ho previsto un tasto "Test" che
stacca la batteria e permette di leggere lo stato di carica di questa (tensione)
su un voltmetro;
in pratica sono io a valutare se usare la ricarica "alta" o
"bassa".
I materiali sono tutti di riciclo (come voltmetro ho usato quello presente nel
cruscotto di un'autoveicolo..HI).
Ho regolato la tensione di ricarica a circa 14,7V, se si vuole una corrente
maggiore all'inizio si puo' aumentare il valore;
gli autoveicoli, per esempio, ricaricano a circa 15-16V.
Per il timer ho previsto un deviatore High/low ed un potenziometro da pannello
che mi permette di variare il tempo da 5 a 16 ore.
In ogni caso giocando su tensione di ricarica/resistenze limitatrici/tempo di
ricarica si puo' usare questo carica-batterie con tutte le batterie al Pb.
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73 de iz7ath, Talino Tribuzio