Test/Scaricatore Pile Ricaricabili

[iron84]

Preso da questa discussione http://www.hwupgrade.it/forum/showthread.php?t=1288461
Ho tentato di autocostruirmi un test/scaricatore di pile (bozza http://www.hwupgrade.it/forum/showpo...&postcount=440)

Quello che ho fatto è per ora solo una bozza.
Ora quello che voglio fare è costruirne uno di livello "semi professionale".

In pratica deve poter testare almeno le pile AA (Stilo) e AAA (Ministilo) poichè di differente dimensione.

Avere 5 canali (in ogni canale si avrà una differente intensità di corrente) e su ogni canale avere la possibilità di testare contemporaneamente voltaggio della pila e l'intensità di corrente passante nel circuito.

Da acquistare sono le resistenze dal valore di 1 Ohm e potenza dissipante di 1W. Di solito ne vendono 10 assieme.

I canali avranno questa resistenza
a) 1 Ohm
b) 2 Ohm
c) 3 Ohm
d) 4 Ohm
e) 5,6 Ohm 1/2 W (siccome questa resistenza l'avevo già, la uso )

Sommando i primi 4 canali si ottengono 10 resistenze usate senza avanzarne nessuna. (Poi alla fine potete fare il numero di canali che preferite, bastano anche solo il primo e il secondo).

Un po di teoria.
Le pile ricaricabili hanno grossomodo un voltaggio di 1,2V (Quando sono cariche sarà leggermente maggiore, mentre scaricandosi il voltaggio tenderà a diminuire)
Attenzione che una pila se scende al di sotto di 1,1V sottocarico, tenderà a rovinarsi.

La resistenza, perchè si è scelto il valore di 1 Ohm?
Perchè l'intensità di corrente che passa in una resistenza si calcola come V/R = I e avendo una tensione di circa 1,2 / 1 Ohm, si ottiene approssimato un valore di 1 A
Per la resistenza da 2 Ohm l'intensità risulterà di circa 0,5 A.

Perchè le resistenze da 1 W ?
Perchè passando nella resistenza una quantità di corrente, essa scalderà e dovrà soppportare questa corrente che vi transita al suo interno.
La formula per trovare i Watt da dissipare è Watt = V * I
Quindi, tralasciando la caduta di tensione ai capi della resistenza avremo grossomodo un voltaggio di 1 V e un amperaggio di 1 A => 1 * 1 = 1 Watt da dissipare.

Come avere valori differenti di resistenza se partiamo da tutte resistenze da 1 Ohm uguali?
Basta collegarle in serie. Resistenze collegate in serie sommiamo semplicemente i valori delle resistenze che andiamo a collegare. Basta pensare che la corrente deve attraversare per n. volte tale resistenza e quindi farà più fatica.
Discorso diverso per il collegamento in parallelo e , per non confondervi le idee, non tretterò in questa sede.


Come testare Voltaggio della pila e corrente che transita nel circuito.
-Per misurare la tensione della pila, dobbiamo con un tester (o multimetro digitale) collegare in parallelo gli estremi della pila, così vediamo in tempo reale le cadute di tensioni sui determinati carichi e/o durante il ciclo di scarica.
-Per misurare l'intensità di corrente bisogna collegare in serie (NON in parallelo, altrimenti si rischia di danneggiare lo strumento di misurazione) sul circuito.
A distanza di intervalli approsimativamente regolari si può scattare una foto con la macchina digitale (e segnarsi i valori con tranquillità in un secondo momento) oppure segnarli subito su carta millimetrata.

Si procederà quindi ad analizzare la curva di scarica e l'effettiva efficienza/capacità della pila.

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Funzione scaricatore.

Chi non dispone di caricabatterie provvisti della funzione scarica (anche se adesso non è più necessaria con le attuali pile al Ni-MH, ma di certo male non fa se eseguita correttamente) è utile realizzare questo progetto.

[iron84]

L'unico problema resta il fatto che si dovrebbe essere sempre presenti mentre si sta scaricando un elemento, poichè se lasciato incustodito, la tensione andrebbe a zero facendo più male che bene al nostro elemento.

Come fermare quindi la scarica a 1,1 V (valore limite affinchè la pila non si danneggi) in maniera automatica?

[bjt2]

Originariamente inviato da iron84

L'unico problema resta il fatto che si dovrebbe essere sempre presenti mentre si sta scaricando un elemento, poichè se lasciato incustodito, la tensione andrebbe a zero facendo più male che bene al nostro elemento.

Come fermare quindi la scarica a 1,1 V (valore limite affinchè la pila non si danneggi) in maniera automatica?

Diodo Zener da 1.1 V in serie alla resistenza. Se sbagli la polarità la scarica rallenterà di parecchio (MA NON SI FERMERA' ) a 0.6-0.7V. Se ti va bene, puoi usare anche un diodo normale. Più è piccolo (ovviamente non troppo piccolo, se no si squaglia) più sarà alta la tensione. Se non ti interessa il tempo di scarica puoi mettere due diodi normali in serie, senza resistenza. Più grandi saranno i diodi, maggiore sarà la corrente di scarica. E sei praticamente sicuro di non scendere sotto il V...

[tweester]

Non ho mai visto zener da 1.1 volt, non so se difficili da trovare per me ma potrebbero anche esistere. Non so con esattezza quale sia la soglia dei diodi veloci, ma mi pare che in alcuni modelli possa essere anche di soli 0,3-0,5 Volt, nel qual caso le opportune combinazioni ci possono dare il valore che vogliamo.

Se tu Iron hai voglia di fare un circuito dedicato non troppo difficile da realizzare posso andare a cercare nei miei archivi lo schema che utilizzavo per i miei test. Non è difficile da realizzare, ma ci vuol sempre qualche componente e una basetta di montaggio (vanno bene le millefori). In questo caso puoi avere qualsiasi valore di corrente regolabile e costante e anche un fine scarica automatico e regolabile, altrimenti ho anche schemi molto semplici ma non a corrente costante (solo regolabile di intensità).

Resta inteso che sono tutti strumenti per prove a mano (o macchina foto in aiuto).

PS. Una cosa importante da rispettare sono le condizioni di inizio test che deve essere uguale per tutte le batterie, una sorta di regolamento che dovrai darti per fare in modo che i test siano più attendibili e imparziali per tutte le batterie che andrai a testare.

C'è anche un metodo per testare la resistenza interna manualmente, ma ci vuole un po di accortezza per avere risultati precisi, anche se sinceramente al momento non mi ricordo come facevamo ... sono passati 17 anni ....

[tweester]

Qui trovi già qualcosa di interessante ma per 4 pile:
http://img163.imageshack.us/img163/7...atteriemq7.jpg

[energy+]

Fammi indovinare è una scaricabatterie x modellismo?
Se si ti conviene usare un qlcosa che scarichi il + velocemente possibile le batterie, è il modo migliore!
In pista i poveri coi pacchi pile saldati, di solito usano le lampade da auto, come me, 3 lampade H4 collegate fra loro che si vanno a collqgare alle 2 estremità del pacco pile, in pratica il - della prima batteria e il + dell'ultima dato che sono in serie.
Tempo max 5 min e sono scariche e parliamo di batterie + grosse delle stilo con capacità > 3,7Ah

La scarica veloce aiuta il mantenimento corretto delle batterie, come consigliato può convenire mettere un diodo zener che blocca ad una certa tensione la scarica

ciao

PS Nel caso magari fatti anche un banchetto di raffreddamento, durante la scarica le pile si scaldano molto, io ad esempio ho fascettato 2 ventole da pc su cui appoggio i pacchi pile, così scarica meglio e le pile non si rovinano

[tweester]

Originariamente inviato da energy+

Fammi indovinare è una scaricabatterie x modellismo?
Se si ti conviene usare un qlcosa che scarichi il + velocemente possibile le batterie, è il modo migliore!
In pista i poveri coi pacchi pile saldati, di solito usano le lampade da auto, come me, 3 lampade H4 collegate fra loro che si vanno a collqgare alle 2 estremità del pacco pile, in pratica il - della prima batteria e il + dell'ultima dato che sono in serie.
Tempo max 5 min e sono scariche e parliamo di batterie + grosse delle stilo con capacità > 3,7Ah

La scarica veloce aiuta il mantenimento corretto delle batterie, come consigliato può convenire mettere un diodo zener che blocca ad una certa tensione la scarica

ciao

PS Nel caso magari fatti anche un banchetto di raffreddamento, durante la scarica le pile si scaldano molto, io ad esempio ho fascettato 2 ventole da pc su cui appoggio i pacchi pile, così scarica meglio e le pile non si rovinano

Salute conterraneo e modellista !!!
Si in effetti "lo scaricatore" è in primis un attrezzo prettamente modellistico poichè proprio in questo campo dovendo ottenere il massimo dalle batterie è necessario adottare particolari precauzioni. Essere modellisti per un po di tempo (nel mio caso 10 anni) porta a particolari abitudini che un normale utilizzatore di batterie non ha. Ora le cose sono cambiate parecchio dai tempi della mia attività (1990) ma molte abitudini restano. Con le NIMH però mi sto abituando a perdere la pratica della scarica in quanto da troppe parti si sente dire che non è necessaria. Nonostante tutto continuo con la selezione degli elementi per avere insiemi il più possibile omogenei.

La scarica a lampadine la ho sempre evitata comunque, non è detto infatti che una volta che le lampade sono spente anche le batterie sono scariche, il pacco è a zero volt ma possono esserci ancora elementi con carica e elementi a polarità che si inverte. E' anche vero che quelle NIMH li sono particolarmente robuste e sopportano un po tutto...

Bei tempi quando caricavamo batterie nel frigo comunque !!!

[iron84]

Sì, è interessante il discorso. Uso batterie ricaricabili dal lontano '96/'97 (Ni-Cd) (Ne ho ancora dell'epoca e funzionano.)
Sono pure appassionato di elettronica e , quando posso, preferisco assemblarmi io "gli apparecchi". Vado a comprare i singoli componenti, così so cosa monto su, e , leggendo la spiegazione dello schema, cerco di capirne il suo funzionamento.
Ovvio che magari venderanno qualcosa di simile, ma si vuol mettere la soddisfazione dell'averlo costruito con le proprie mani? Poi c'è anche il fatto che una cosa comprata te la tieni così com'è. Una assemblata da sè, è più modulare, puoi adattarla alle proprie esigenze.
Anche se le Ni-MH non necessitano di scarica, di certo male non ne fa se inserite in tale dispositivo che le scarica in modo intelligente Tempo tanto ne ho

[iron84]

uph

[tweester]

Come ti avevo promesso sono andato a cercare fra i miei vecchi schemi, ma non avendo trovato nulla di specifico ho messo assieme questo piccolo schema



che potrai realizzare con una basetta millefori, basta rispettare le saldature come da schema.
I componenti sono di facile reperibilità, il mosfet è il componente che dissipa l'energia della pila quindi va montato su un dissipatore (basta un pezzo di alluminio da una decina di cmquadrati) in grado di dissiparla.
Il circuito non ha un controllo di fine scarica, ovvero non interrompe la sua azione a un certo valore di tensione della pila ma procede fino a quasi zero volt, quindi occorre essere presenti al momento della scarica.
Per determinare il voltaggio della pila in scarica basta applicare un tester con portata 2volt fondo scala in parallelo ad essa, per determinare o impostare la corrente si applica il tester in parallelo alla resistenza R2, impostando con il trimmer o potenziometro V1 un valore di 0.1volt avremo una corrente costante di scarica di 2000 mA, impostando 0.05 una corrente di 1000mA.

Se qualcosa non è chiaro chiedi pure. Se i tempi di analizzazione delle pile ti pare troppo lungo (in queste condizioni un elemento da 2500 mA impiega un ora o più a scaricarsi) fammelo sapere che ti dico come aumentare le correnti...anche se poi in utilizzi reali non si incontrano mai queste correnti.

Una volta impostata una corrente X e determinato il tempo impiegato a ottenere la scarica è facile conteggiare gli mA totali.