Le batterie al piombo sono soluzioni di uso comune, soprattutto per gli autoveicoli. Ma come funzionano davvero? Qual è il modo migliore per tenerle efficienti a lungo? Oggi vediamo una scheda piuttosto semplice basata su un integrato il cui scopo è quello di mantenere le nostre batterie piombo-acido cariche ed in salute.
Una batteria piombo-acido è un accumulatore di energia elettrica utilizzato prevalentemente in ambito automobilistico, in particolare per automobili, moto e veicoli a motore più in generale. Si tratta del più vecchio tipo di batteria ricaricabile e serve per alimentare il motorino d'avviamento e tutte le componenti elettriche che sono montate a bordo.
Si tratta di una soluzione ben conosciuta che è anche piuttosto durevole nel tempo ma che, naturalmente, come tutti gli accumulatori, tende a scaricarsi.
La sua durata nel tempo non è relativa soltanto al suo effettivo utilizzo ma anche alle condizioni di lavoro, all'umidità e alla temperatura perché come tutti i componenti basati sulla differenza di potenziale e sulla resistenza, di fatto, essi sono influenzati fortemente dalle variazioni parametriche dell'ambiente circostante.
Come tutti i componenti elettronici, inoltre, necessitano di una certa manutenzione ed essendo batterie ricaricabili anche queste possono essere rigenerate.
Quando sono a pieno valore di carica, a circuito aperto, la tensione ai loro capi è pari a 12,73 V (il che vuol dire 2,13 V per ciascuna cella, considerato che è formata da sei celle in serie).
Il motivo per cui questo tipo di batterie è largamente impiegato è la sua capacità di fornire un altissimo valore di potenza istantanea all'accensione, il che la rende piuttosto potente. Questa caratteristica, unita al basso costo unitario, ha reso la batteria piombo-acido la soluzione ideale per i veicoli a motore. L'alimentazione del motorino d'avviamento dura pochissimi secondi e quando la batteria è nella fase di scarica il solfato di piombo si deposita sulle piastre dando il via ad un processo che porta alla condizione per la quale si interrompe l'attività elettrochimica della batteria stessa. La resistenza di cui parlavamo prima aumenta e la durata della batteria risulta inficiata.
Quando è completamente scarica, l'attività elettrochimica della batteria si interrompe e questa dovrà essere ricaricata solo ad un livello molto inferiore rispetto alla sua capacità nominale. Uno degli svantaggi di questo tipo di accumulatori è che se queste ultime condizioni operative permangono per molto tempo, la ricarica della batteria sarà impossibile per effetto dell'azione del solfato e questo la renderà inutilizzabile.
Si tratta di batterie che, quindi, nel loro utilizzo giornaliero, hanno bisogno di determinate accortezze. Per esempio è anche sconsigliabile fare scariche parziali ma prolungate e ripetute nel tempo, senza una fase di carica successiva. Questo di fatto evita quello che viene comunemente chiamato "effetto memoria".
La gestione della batteria viene demandata al cosiddetto "attivatore", ovvero un componente che riesce a rivitalizzare le batterie, prolungandone la vita lavorativa in maniera estremamente significativa. Grazie all'utilizzo dell'attivatore, infatti, è possibile ridurre la perdita di capacità mediante la prevenzione della formazione del solfato di piombo sul lungo periodo e questo evita, per l'appunto, quel degrado di potenza di cui abbiamo parlato in precedenza.
La soluzione che vi presentiamo oggi è l'attivatore H-Tronic 12 V/CC (10 - 15 V/CC), del quale vi illustriamo qui di seguito le specifiche tecniche e le caratteristiche:
- Tensione d'esercizio: ca. 12 V/CC (10 - 15 V/CC);
- Durata impulso: 0,1 ms circa;
- Ripetizione impulso: 20 s circa;
- Corrente di scarica a impulso: 80 - 100 A circa;
- Larghezza: 34 mm;
- Lunghezza: 52 mm;
- Altezza: 28 mm.
Ciò che rende questo integrato interessante è proprio che:
- Impedisce la formazione di depositi cristallizzati di solfati;
- Aumenta la longevità della batteria;
- Protegge dalla scarica profonda.
Lo schema elettrico è molto semplice e prevede l'utilizzo di un regolatore di tensione, il 78L05Z, ed un semplice Attiny15L, un microcontrollore Atmel ad 8 bit del quale vengono impiegati i pin di alimentazione mentre gli altri 6 pin sono utilizzati per la gestione ed il controllo dello stato di carica e dei LED di segnalazione. Lo riportiamo qui di seguito.
Il prezzo di questa semplice ma utilissima scheda è davvero molto contenuto: parliamo di una soluzione da € 20,95.
Sia che voi vogliate controllare lo stato di vita della batteria della vostra auto sia che stiate progettando il robot semovente più complicato che maker abbia mai prodotto, questo semplice componente vi sarà certamente indispensabile e pertanto non possiamo che consigliarne l'acquisto.
L'attivatore di batterie al piombo H-Tronic è disponibile a catalogo CONRAD con spedizione in 24 H.
Ottimo articolo … Ovviamente si deve usare a batterie fuori carico… Giusto ? o può essere usato con batterie che alimentano piccoli circuiti , quante batterie si posson collegare in parallelo ? grazie
… Per esempio è anche fare scariche parziali ma prolungate e ripetute nel tempo, senza una fase di carica successiva. Questo di fatto evita quello che viene comunemente chiamato “effetto memoria”…
Quello “sconsigliabile” mi rende il testo incomprensibile.
E’ per caso un errore di stampa?
Se ho capito bene l'”attivatore” produce degli impulsi di scarica di 100 A da 100 microsecondi, ripetuti ogni 20 secondi.
L’apparecchio va montato nell’auto?
I ripetuti quasi-cortocircuiti a radiofrequenza non disturbano i vari dispositivi elettronici dell’auto?