venerdì 23 marzo 2012

Impariamo a leggere un datasheet di una batteria al piombo

Imparare a leggere il datasheet delle batterie è un esercizio estremamente utile sia in fase di identificazione di una possibile alternativa per la sostituzione sia per cercare di farle durare il piu' possibile,.

Le batterie per i mezzi elettrici rappresentano il cuore del sistema, costano molto e garantire la massima longevità non è opportuno, ma caldamente consigliato!!

A titolo esemplificativo ho preso il datasheet delle batterie al piombo che montava il mio scooter elettrico, si tratta di una marca molto usata dai produttori Cinesi perche' ha un buon rapporto prezzo/qualità, ma non sono di sicuro le migliori batterie al piombo in commercio!

Qui sotto trovate le due pagine che le descrivono, analizzeremo di queste le sezioni che ritengo piu'  interessanti.

Image

Image

La capacità delle batterie al piombo:

Come vedete qui sotto, la capacità delle batterie varia in funzione della scarica richiesta.

Se alla batteria vengono chiesti 1,2A erogherà 24AH, mentre nel caso peggiore qui documentato chiedendone 10A, la capacità scende a soli 20AH. Senza entrare nel dettaglio delle ragioni che portano a questa discesa di capacità possiamo capire da questa sezione quanto incida l'amperaggio richiesto.

Nel mio caso lo scooter a velocità max costante chiede 40A circa, provate ad immaginare quanti AH possa perdere!! Nelle accelerazioni il mio scooter chiede 110A di picco, provate ad immaginare quindi quanto incida in termini di autonomia un uso delicato del mezzo, se lo utilizzo accelerando meno repentinamente ottengo un maggior numero di AH dalla stessa batteria!

Image

Self discharge rate:

Indica quanta carica perde la batteria anche se inutilizzata, la perdita deriva da processi chimici che sono sempre in azione e per le batterie al piombo è piuttosto marcata, in questo caso sul datasheet siamo al 3% in un mese, che non è male. Per evitare che le batterie si scarichino completamente rovinandole dovete ricordare questo parametro, diciamo che almeno ogni 6mesi dovrebbero essere ricaricate, meglio se ogni 3. Ricordate che sul vostro scooter le batterie potrebbero essere utilizzate anche se pochissimo da alcuni componenti che sono sempre attivi e quindi il consumo passa dal 3% al mese a potenzialmente molto di piu'.

Operating temperature:

Anche questo è un dato che deve interessare, recentemente qui a Milano ci sono stati anche -10°!!

Queste batterie avrebbero potuto lavorare a -10° perche' in fase di scarica (discharge) consentono di operare tra -35° e +50°.

Notare che la carica lavora a temperature diverse: -15° a 40°.

Quindi se vogliamo allungargli la vita quando fa freddo dovremmo caricare immediatamente dopo l'uso ,infatti con l'uso si scaldano portando le batterie a temperature meno estreme rispetto all'ambiente, mentre in estate sarebbe opportuno attivare la carica dopo qualche ora, cosi' da darli modo di raffreddarsi

Image

Charging method

Definisce il metodo con cui caricare la batteria in funzione del tipo di uso che se ne fa. Uno scooter elettrico lo utilizza in modalità ciclica (scarica profonda e poi ricarica), mentre la floating (fluttuante) tende a caricare e scaricare le batterie in modo poco profondo per poi essere ricaricate.

Qui si scopre che il voltaggio consigliato per ogni batteria è di 14,4V e che le batterie sopportano una carica massima di 0,3C. Quindi una batteria da 100AH puo' sopportare al max 30A di carica. Mi permetto di dare un suggerimento, non state mail vicino ai limiti indicati nei datasheet,  spesso i produttori (specie i cinesi) tendono a dare indicazioni un po' allegre e poi piu' sei ai limiti e meno durano le batterie.



Cycle Life

Questa è forse l'info a cui io guardo di piu' e risponde alla seguente domanda, quanti cicli di carica e scarica è in grado di fare la batteria?

Il grafico risponde alla domanda in questo modo:

se scarico la batteria al 100% (DOD vuol dire Depth Of Discharge) quanti cicli farà?

Il grafico ci dice che al 100%  faremo 300 cicli con una capacità residua del 60%. Quindi una 100AH erogherebbe 60AH. Il grafico mostra anche in quanto tempo precipita la disponibilità, se osservate la curva fino a 100 cicliè stabile, inizia a precipitare drammaticamente verso i 200.

La cosa importante di questo grafico è il rapporto tra profondità di scarica e nr di cicli. Se fosse un rapporto lineare avremmo che a 50% DOD dovremmo avere 600 cicli, ma non è cosi, infatti il produttore dice che ne fanno di piu', arrivano a 800.

Quindi  se volete far durare le batterie al piombo non vi conviene scaricare la batterie al 100%. E' anche vero che in uno scooter non c'e' una sola batteria, ma una serie, per un 48V ci sono 4 batterie in serie. Se il carica batterie non è buono o le batterie tra loro non sono omogenee, si tenderà a metterle sotto pressione ad ogni carica, quindi caricarle spesso potrebbe paradossalmente accorciare la vita.







Carica residua

Diversamente dal Litio la lettura del voltaggio sulle batterie al piombo fornisce una indicazione di massima circa la % di caria residua. Il grafico qui sotto spiega come come leggerla,fate attenzione la lettura va fatta a circuito aperto (senza nessun carico attaccato) altrimenti falserebbe la lettura.  Quindi per chi ha lo scooter elettrico la lettura va fatta a luci spente e acceleratore a zero!!

Quindi leggendo dal grafico: se la batteria è a 12.5Vca siamo al 50%, a 12V al 20% e via cosi..



3 commenti:

gianni(turbo) ha detto...

sono le stesse che monta l'ecojumbo

ccrissz7 ha detto...

Infatti sono le stesse, ho scelto di commentare queste proprio perche' sono molto diffuse tra gli scooter elettrici. Se vedi il prezzo che fa ecomission per un set di batterie di Ecojumobo capisci anche il perche', costano davvero pochissimo!

Esperienza ecojumbo 5000w - Pagina 6 ha detto...

[...] Visto che si fa un gran parlare delle batterie al piombo e che l'EcoJumbo monta su le Greensaver, mi sono permesso di provare a scrivere 2 righe per spiegare alcuni aspetti. Premetto che non sono un esperto della chimica, ma mi limito a spiegare meglio il datasheet nella speranza possa servire a qualcuno. L'ho scritto sul blog per questioni di spazio e semplicità, ma poi commentiamolo qui se serve per condividere l'esperienze e se serve integrare o correggerlo, ci sono certamente persone qui sul forum piu' preparate di me. http://ccriss7z.wordpress.com/2012/03/23/impariamo-a-leggere-un-datasheet-di-una-batteria-al-piombo... [...]