Jumping Jack Flash weblog

Batterie e tecnologie

Posted in ambiente, auto elettriche, fotovoltaico, scooter elettrici by jumpjack on 9 giugno 2012

Piccolo post-promemoria basato su un documento della Epectec, ditta produttrice di pacchi-batteria di ogni tipo, forma e dimensione; la tabella illustra tutte le tensioni relative alle varie tecnologie di batterie.

valori di tensione tipici per batterie NiMH, NiCd, LeadAcid, LiIon, LiPo, LiFePO4

http://www.epectec.com/guides/index.html

Mi tocca riscriverla tutta a mano perchè sennò Google non riesce a trovarla… Approfitto per mettere le tensioni in ordine crescente/logico:

Tensione batteria scarica Tensione nominale Tensione batteria carica Tensione di ricarica
NiMH 1,0 1,2 1,4 1,55
NiCd 1,0 1,2 1,4 1,5
Piombo 1,75 2,0 2,16 2,35
Li-Ion 3,0 3,6 4,2 4,05
LiPo 3,0 3,6 4,2 4,05
LiFePO4 2,0 3,2 3,6 3,6

UPDATE gennaio 2014: Piombo: (2,16-1,75)*6 = 2,46 volt di range tra scarica (0%)  e carica (100%) ==> 25 millivolt per ogni punto percentuale di carica. Quindi una batteria da 12V avrà questi livelli di carica (DoD levels):

  • Ricarica = 14,1V
  • Carica = 100% = 12,96 V
  • 90% = 12,71
  • 80% = 12,46
  • 70% = 12,21
  • 60% = 11,96
  • 50% = 11,71
  • 40% = 11,46
  • 30% = 11,21 (caution)
  • 20% = 10,96 (WARNING!)
  • 10% = 10,71 (DANGER!)
  • Scarica = 0%  = 10,50 (BATTERY DAMAGED!!)

Una batteria al piombo da 60V nominali (5 batterie in serie) avrà quindi questi voltaggi:

  • Ricarica = 70,5V
  • Carica = 100% = 64,8 V
  • 90% = 63,55
  • 80% = 62,30
  • 70% = 61,05
  • 60% = 59,80
  • 50% = 58,55
  • 40% = 57,30
  • 30% = 56,05 (caution)
  • 20% = 54,80 (WARNING!)
  • 10% = 53,55 (DANGER!)
  • Scarica = 0%  = 52,50 (BATTERY DAMAGED!!)

Per le LiFePo4, considerando una batteria da 60V/20 celle:

  • 100% = 72 V (=tensione di ricarica)
  • 90%= 68,8
  • 80%=65,6
  • 70%=62,4
  • 60%=59,2
  • 50%=56 V (WARNING!)
  • 40%=52,8
  • 30%=49,6
  • 20%=46,4
  • 10%=43,2
  • 0%=40

48V:

  • 100% = 57,6 V (=tensione di ricarica)
  • 44,8 = WARNING!

IN REALTA’ per il litio bisogna però considerare che in realtà la curva di scarica è molto piatta, quasi costante per quasi tutta la durata della carica, e la tensione inizia a scendere per poi crollare subito solo quando la batteria è già quasi completamente scarica. Si dice che sia meglio non scendere sotto i 2,8V, che significa 56 V su 60 e 44,8 su 48. Per quel poco che ne so, la “legenda” dovrebbe essere questa: Nominal Voltage – Voltaggio nominale: tensione di riferimento da tenere in considerazione quando si progetta un circuito che debba usare quelle date batterie. Praticamente è il valore medio intorno al quale oscilla la tensione della batteria tra quando è completamente carica e completamente scarica. Fully Discharged Voltage – Tensione di stato scarico: Bisogna evitare di far scendere la batteria sotto questa tensione quando si scarica, altrimenti si rovina. Una batteria risulta “scarica”, cioè non più in grado di erogare corrente, quando la sua tensione scende sotto questo valore. Fully Charged Voltage – Tensione di stato carico: quando un caricabatterie “vede” questa tensione ai capi della batteria, la interpreta come “carica” e deve smettere di inviargli corrente, altrimenti la batteria si rovina. Minimum Charge Voltage: La tensione da fornire a una batteria per ricaricarla (quella fornita dal caricabatterie) è maggiore della tensione finale che la batteria avrà una volta caricata. Se un dispositivo deve poter funzionare con una batteria mentre questa contemporaneamente deve essere ricaricata, il dispositivo dovrà quindi essere in grado di sopportare non solo la tensione massima della batteria carica, ma anche la tensione del caricabatterie, più alta. – BOH? :-)  Indagherò. Nel suddetto documento tale tensione è indicata come la minima che il sistema deve tollerare per poter utilizzare batterie che devono essere ricaricate anche in contemporanea all’utilizzo; o almeno, io così interpreto questa frase: If you want to be able to charge while your system is running, the system must be able to accept the charging voltage, which is always higher than the nominal or the fully charged voltage. Applicando questi valori al mondo degli scooter elettrici, si ottiene quanto segue:

  1. Batteria LeadAcid (piombo) da 48V: 4 batterie da 6 celle ciascuna. Ogni batteria: 12 V nominali, scarica a 10,5V, carica a 12,6 v. Pacco batterie: 48 V nominali, 42 V scarico, 50.4 carico
  2. Batteria LeadAcid da 60V: 5 batterie da 6 celle ciascuna. Ogni batteria: 12 V nominali, scarica a 10,5V, carica a 12,6 v. Valori per pacco: 60V, 52.5V, 63V
  3. Batteria LiIon 60V: 16 celle da 3.6 V ciascuna; nominale 57.6V, scarica 48 V, carica 67,2 V (*)
  4. Batteria LiPo  (non usare! pericolo di incendio!)
  5. Batteria LiFePo4 60V:
    1. 18 celle da 3.2V; nominale 57.6V, scarica 36V, carica 64.8 (**)
    2. 19 celle da 3.2 V: nominale 60.8V, scarica 38V, carica 68.4V(**)
    3. 20 celle da 3.2 V: nominale = 64V, scarica = 40V, carica = 72 V (**)  (DeltaV: 32V) <<— rimpiazzo costruito da me
  6. Batteria Li-Ion da 60V:
    1. 16 celle da 3.6V: nominale = 57.6, scarica = 48.0V, carica=67.2 V (DeltaV:  19.2V)<<— batteria originale Zem Star 45

(*) Questo valore coincide con la tensione di carica del caricabatterie dello scooter Zem Star 45, con pacco batterie “dichiarato” da 60V/24Ah Li-ion. (**) Valori ipotizzati da me. Non fidatevi!🙂

17 Risposte

Subscribe to comments with RSS.

  1. gianniturbo said, on 9 giugno 2012 at 14:17

    Le piombo quando le carichi, arrivi fino a 14,5 14,7 Poi appena arrivato, le mantieni a 13,5. Se si tratta di cariche occasionali, se si tratta di stand by, allarmi e batterie tampone
    non devi superare 13,2…

  2. Flavio -. Udine said, on 16 giugno 2012 at 13:32

    Ragazzi le mie cinque batterie al piombo sono quasi al capolinea. Riesco ancora ad effettuare il viaggio di andata (circa nove chilometri) per raggiungere il luogo di lavoro, dove, devo subito ricaricarle per far ritorno a casa la sera. Ho raggiunto a tutt’oggi circa dodicimila chilometri in un anno e mezzo di corsette giornaliere. Ho provato a spostarle di posizione da 1-2-3-4-5 a 3-5-1-2-4 ma penso che non abbia alcun senso. Alcuni mi hanno suggerito di scaricarle del tutto e di ricaricarle con un vantaggio di circa il 30%. Boh!!!!
    In ogni caso devo pormi il problema dell’acquisto. Un treno di batterie al piombo dovrei pagarle 350,00 euro. Ho chiesto se fosse possibile equipaggiare lo scooter (Ecospeed 3000W) con una batteria al litio (avrei così uno scooter più leggero). Alla Ecomission mi dicono di sì se sono disposto a pagare milleseicento euro.
    Qualcuno ha qualche suggerimento?

  3. jumpjack said, on 16 giugno 2012 at 14:08

    350,00 euro per un cambio batterie al piombo mi sembra più che normale, non l’avevi preventivato? Forse potevano durarti un po’ di più, ma al massimo due anni complessivi.
    1600 euro per 3kWh di litio sono purtroppo un prezzo altrettanto normale, anche se dureranno moooolto di più.

  4. Flavio - Udine said, on 16 giugno 2012 at 15:03

    Sì sì ero al corrente ancora prima dell’acquisto anche se mi manca quello del trasporto per portamele a casa con quello che pesano. Affrontare una spesa per quella al Litio non so quanto sia conveniente. L’affidabilità dello scooter nel tempo è un’incognita da non sottovalutare anche se per il momento non mi ha dato grossi problemi.

    • Protozoo said, on 18 giugno 2012 at 18:24

      La butto la, in base ad un’esperienza “letta” ed un’esperienza personale.
      Compra o ancor meglio fatti prestare un CTEK, io ho provato XS 0.8, ha riportato in vita la batteria della mia moto (che sto cercando di vendere) dopo che il caricabatterie dell’elettrauto l’aveva data per morta.
      La batteria mi era stata consegnata a 11,5 volt circa dopo 12 h di ricarica e di avviare la moto non se ne parlava, ho collegato il CTEK ma inizialmente non riusciva a caricarla così ho proceduto portandola a 6 volt con una lampadina, ho collegato subito il CTEK che ha fatto il suo ciclo di desolfatazione e di successiva ricarica graduale. Dopo la cura la batteria è tornata a 12,5 permettendo di avviare la moto.
      Ok, non è tornata quella prima, non si possono pretendere miracoli dopo 4 scariche complete da fermo invernale, ma prima di spendere 400 o 1.600 € io investirei 55 € nel CTEK, poi al massimo lo tieni per l’auto o lo rivendi.

      • Stefano said, on 19 giugno 2012 at 13:51

        Il CTek funziona, posso testimoniarlo anche io. Dopo un aserie di cicli di ricarica il medesimo modello da 0.8 A (che a dire il vero è segnalato come un mantenitore di carica) mi ha rivitalizzato una vecchia batteria piombo gel usata per modellismo, che era a 6 V e non accettava più alcuna carica.
        Il principio è quello della desolfatazione per mezzo di impulsi di corrente, e visto che aveva funzionato mi son comprato un piccolo aggeggio per desolfatare pacchi batterie da 48V, L’ho installato sul lepton, vedremo se serve…

        • Stefano said, on 19 giugno 2012 at 13:53

          comunque anche col CTek il problema di Flavio è che o usa 5 caricabatterie, o deve smontar tutto e partendo da batterie scariche, ricaricare una ad una, ci vogliono giorni…

  5. Flavio - Udine said, on 26 giugno 2012 at 17:36

    Ragazzi le mie batterie stanno “resuscitando”. Con i suggerimenti di Protozoo e Stefano sono andato subito da un rivenditore ed ho acquistato un mantenitore di carica per moto CTek XS. 08 a 45,50 euro. Forse avrei potuto acquistare un modello più potente da usare eventualmente anche per l’auto. Ho provato ad eseguire il “trattatamento” su due delle cinque batterie che ho scoperto poi essere di 38 Ah e non 46Ah come indicatomi al momento dell’acquisto dello scooter (così è la vita). La procedura attuata è questa. Arrivo a casa la sera smonto subito parte dello scooter, prelevo una delle batterie che ho numerato da 1 a 5 e la metto in “cura” per tutta la notte. Al mattino mi alzo prima del solito rimetto la batteria al suo posto, infine faccio una ricarica generale di una mezzoretta a tuute cinque prima di ripartire. Il giorno successivo ho ripetuto la procedura sulla seconda. Già dal trattamento della prima batteria ho notato subito che la ricarica con il carica batterie in dotazione durava più a lungo del solito. Ultimamente infatti le batterie non tenevano più e in mezzora o tre quarti d’ora la carica era già completata. Rispetto a prima riesco ad effettuare anche il viaggio di ritorno dal luogo di lavoro e con sole due batterie su cinque “trattate”. Vi informerò alla fine della “cura”. Grazie intanto al di blog jumpjack ed ai consigli di protozoo e Stefano.

    • gianni(turbo) said, on 17 luglio 2012 at 11:37

      facci sapere come è andata la cura…

      • Flavio -Udine said, on 5 gennaio 2013 at 16:56

        Prima di Natale le batterie del mio scooter hanno detto basta. In sostanza il carica batterie in dotazione non sente più le batterie e non parte. Anche se caricandole una ad una con il cteck riesco a percorrere circa 9 km. Ho chiesto se potevo collegarle in paralleto ma mi hanno sconsigliato in quanto aumenta si l’amperaggio ma diminuisce il voltaggio. Mi dicono che servirebbe un carica batterie a 20 Ah??? Devo proprio sostituirle. Però con il trattamento – C-Teck ho guadagnato qualche mese e non è poco.
        I vari venditori mi hanno proposto batterie con tecnologia AGM ma il venditore del mio scooter è contrario, dice che dopo qualche mese la resa non sarà più quella. Devo acquistare quindi 5 batterie al piombo gel.

        • jumpjack said, on 5 gennaio 2013 at 17:41

          Quanti chilometri ci hai fatto in tutto?

          • Flavio - Udine said, on 6 gennaio 2013 at 10:23

            In due anni di vita delle batterie ho raggiunto quasi 14800 km.

  6. gianni(turbo) said, on 17 luglio 2012 at 11:50

    forse potendo fermare il tuttto, sarebbe meglio parallelizzare tutto e far lavorare in parallelo il desolfatatore, o meglio, comprare un desolfatore più potente….
    far lavorare una batterie desolfatata con una no, è sconsigliabile….

  7. […] a questa tabella, una cella Li-Ion è scarica quando sta a 3,000 […]

  8. […] Batterie e tecnologie […]

  9. […] Col SC alla massima carica, però, avrei 57,6+16=73V , che sono troppi…. Però è la centralina a caricare, e di certo non eroga 73V, ma forse 57,6 , o forse di più (di certo non di meno, secondo questa tabella.  […]

  10. […] nasce con batterie al piombo, che hanno queste tensioni (5 batterie in […]


Puoi inserire un commento qui sotto; diventerà visibile dopo la moderazione dell'amministratore

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...

%d blogger cliccano Mi Piace per questo: