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Old 21-10-2006, 14:46   #1
aarfe
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Come sapere quante ore servono a caricare le batterie stilo

Salve a tutti,
leggendo un pò vari topic sull'argomento volevo proporre la soluzione che ho adottato io per caricare le pile e vedere se qualcuno ne ha altre:

Avendo negli anni acquistato una quantità di pile ricaribili enorme e di tutti i generi ( 10-11 anni fa compravo a circa 8000 Lire " l'una " delle, ottime x l'epoca, pile stilo da 700 mAh con annesso un enorme caricatore) ne ho conservata una per ogni marca e tipo proprio per fare qualche esperimento. Ne ho così tante perchè chi usava da piccolo le macchinine GigNikko con 8 stilo alla volta mi capirà...

Se notate su quasi tutte (specie quelle odierne) c'è l'indicazione di:
1] Capacità della batteria
2] Durata in ore della ricarica associata all'uscita in mA del caricatore ipotetico che si userà (in genere mettono 150 mA o 120mA)
2bis] Durata in ore della ricarica e basta! (che è inutile a meno che non si usi soltanto il caricatore fornito con le pile, perchè se prendo un caricatore con un uscita diversa queste ore non valgono più)

Bene, adesso utilizzando solo le informazioni 1] e 2] e facendo un rapido calcolo dove

Cap=capacità della pila in mAh
h= ore di carica indicata sulle pile
OUT= uscita in mA del trasformatore

Viene fuori questo numero:
( h*OUT ) /Cap = 1,349 (ke è una costante senza unità di misura)

Ebbene tra tutte le pile che ho e sulle quali c'erano scritte le info 1] e 2] (che saranno almeno 12 quelle in foto, poikè le altre non avevano tutte le info) mi trovo sempre questa costante!

Ovviamente non precisissima poikè i costruttori non badano molto a se una pila vada caricata 11h:15min oppure 12h, Talvolta veniva fuori 1,5 a volte 1,3 ma spesso 5 o 6 volte m'è venuto preciso preciso questo valore di 1,349.
Ad esmpio le Brondi che si vedono in foto, che ho comprato ieri portano h=14, cap=2600mAh, e out=250mA risultato? 1,346!

Per concludere:

Per calcolare quante ore devono caricare le pile faccio la formula inversa:
h= ( Cap *1,346 ) / OUT
cioè mi basta sapere
1) Cap= la capacità delle pile in mAh
2) OUT = Out del trasfomatore in mA (cosa che è scritta "quasi sempre" sui caricatori che si acquistano in giro)

Questa è una tabella excel d'esempio dalla quale calcolo a seconda della capacità della batteria e dell'uscita del caricatore il tempo per cui dovrò caricare le batterie.

L'unica ipotesi che faccio per questi calcoli è che i dati che le aziende scrivono sulle loro pile siano esatti, ed è abbastanza plausibile a meno che non vogliano il loro male.


Le batterie da cui ho preso le informazioni erano di vario tipo,
dalle vecchie Ni-Cd alle più nuove Ni-MH, più anche le batterie al litio dei cellulari che ci sono in casa.
Ero sicuro che se per le normali pile al nichel (sia Cd che MH) il numero 1,346 potesse essere simile, per quelle al litio (ioni e polimeri) doveva essere diverso... invece guardando la capacità delle batterie dei cell (non su tutti c'è scritta) e l'OUT del loro caricatore (spesso di 450-600 mA) e le ore di carica consigliate sul libretto di istruzioni mi sono ancora trovato sto benedetto numero.
Ad es. Alcatel 701, batteria ai polimeri di litio da 800mAh, ore di carica dal libretto 3,5 (tre ore e mezza) e OUT di 300 mA della sua basetta-caricatore, calcolando viene 1,3125.

Quindi non sarà il metodo migliore ma è sicuramente quello più matematico che sono riuscito a trovare, senza mettere in mezzo conoscenze di vari esami di elettronica che ho fatto e che proprio non avrei saputo mettere in mezzo.
Ovviamente tutto ciò non mi da nessuna indicazione sulla bontà delle pile stesse e sulla loro qualità, ma con un semplice timer (di 3 Eur che suona) so sempre se le batterie sono cariche al punto giusto o meno. senza ricorrere ai costosi caricabatterie che fanno tutto loro.

Se qualcuno di voi vuole fare qualche prova con le sue pile ricaribili per vedere se si trova con i miei calcoli è ovviamente ben accetto!!

Spero di esservi stato utile (e che faticata scrivere sto sproloquio)
PS: mi sono accroto che sono colpletamente OFF-TOPIC ma + su si era parlato anche di questa cosa della ricarica... casomai apro un topic a parte
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Old 22-10-2006, 10:19   #2
jacopastorius
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Premesso che sono un biologo e non un ingegnere elettronico.. Non male come idea..non ho capito però con che criterio hai messo in relazione le informazioni nella formula. Cioè come hai costruito quella formula?
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Old 22-10-2006, 11:10   #3
aarfe
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Immaginavo che qualcuno m'avesse poi chiesto la provenienza di questa formula...

In realtà non so se su qualche libro ci sia scritta, io misi solo in relazione tutte le variabili che entravano in gioco in una "ricarica", provando ad impostare l'equazione in vari modi, o quelli + logici.
Poi inserendo i valori scritti sulle batterie vidi che la kostante 1.3 veniva fuori sempre...!
Forse la mia formula non è del tutto sbagliata e, supponendo che ne esista una esatta, il valore 1.3 sarà frutto di qualche altra costante (tipo Mobilità degli elettroni, valore della tensione di casa ecc.) che messi insieme nella formula elidono le loro unità di misura, così che resti solo il rapporto tra i loro valori che dà proprio 1.3 .

Il problema è che i libri universitari se ne fregano della ricarica delle batterie, dovrei fare una ricerca molto più dettagliata e settoriale in biblioteca.

Cmq grazie per l'interesse, forse il topic troppo lungo e con le formule ha messo paura a un pò di gente, mentre è invece un'informazione molto più pratica!
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Old 22-10-2006, 11:34   #4
ARSENIO_LUPEN
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allora sono perfettamente d'accordo
il calcolo
sarebbe le ore della batteria tipo 14 diviso la loro capacita esempio 2600
per il caricabatterie con la quale la alimenti in questo caso e 250
quindi= 14/2600*250=1.346
in elettrotecnica quando andavo a scuola si diceva sempre 1,4
cioe questo numero veniva arrotondato a 1,4
bisogna ricordarsi che 250 ma/ora
vuol dire che questo alimentatore riesce fornire 250 milliampere
per riempire la pila che e di 2600 sarebbe uguale a 2600/250=10.4 ore
ma propio per effetti della caarica una batteria all'iizio quando e scarica mangerebbe anche di piu corrente mentre quando ormai e carica il suo consumo diventa minore le ore aumentano e da 10 ,5 si passa a 14
infatti il calcolo non dovrebbe esssere 10 ore ma bensi compreso in un range fra 10,5 a 14 ore
grazie
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Old 22-10-2006, 12:11   #5
aarfe
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Si il ragionamento che fa Arsenio_Lupen è giusto.

- Se l'alimentatore eroga 250mA
- e la batteria è una 2800 mAh

Allora si potrebbe applicare il ragionamento della fontana che riempie il secchio: cioè in quante ore con flusso di 250 mA si riescono a "riempire" 2800mA? ed è proprio:
2600/250=10.4 ore

Ovviamente il sistema della fontana è troppo basilare perchè nella ricarica entrano in gioco delle altre variabili che "dovrebbero essere" : calore, energia dispersa, il "mangiare" + o meno corrente che ha detto Arsenio.

Ecco perchè salta fuori la kostante 1.3 che tiene conto (ma non sappiamo ancora come) anche di questi sfasamenti, per cui alla fine sarà:
(2600* 1.3)/250 =circa 14 ore

PS: sono "sfasamenti" che cmq rientrano in una costante (dato che tutte le case prodruttrici convengono con questo numero) quindi vanno bene molte ipotesi, ma sono comunque strettamente limitate dal fatto che bisogna rientrare in numero ben preciso.

PS2: X Arsenio, hai aggiunto che l'hai fatto a scuola... anch'io alle superiori ho fatto elettrotecnica ma questa cosa l'avremo proprio saltata (come tante altre...). Andrò a cercare sui vecchi libri, tu invece ti ricordi che libro avevi o in che argomento l'hai trattato? Perchè a questo punto se ne parlano anche i libri la soluzione è vicina!!
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Old 22-10-2006, 13:09   #6
ARSENIO_LUPEN
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da allora sono passati 25 e piu anni
il libro di elettrotecnica era di russo
adesso forse faccio un po di confusione pero il valora e lo stesso che si usa quando passi da alternata a continua
avendo una tensione di 10 volt in alternata si ha 14.1 volt in continua
le mie conoscenze sono ferme da elettricista e non come le tue da ingeniere quindi abbi pazienza
Per una ricarica lenta degli accumulatori è consigliato una corrente pari a un decimo della capacità nominale della batteria da caricare e per un tempo di 14 ore.
Naturalmente se la corrente di carica è più di un decimo il tempo sarà più breve di 14 ore, mentre se la corrente è meno di un decimo, il tempo dovrà essere più lungo di 14 ore. Il tempo di carica è legato in modo proporzionale alla stessa corrente.
Esempio: batteria da 2000 mAh corrente di carica 200 mA, tempo di carica 14 ore.
batteria da 2000 mAh corrente di carica 250 mA tempo di carica 11 ore e 10 minuti.
batteria da 2000 mAh corrente di carica 150 mA tempo di carica 18 ore e 40 minuti.

Da un rapido calcolo si vede che all'accumulatore si fornisce il 40% in più della corrente necessaria per riportarlo alla sua capacità nominale.
Questo 40% (ecco il motivo del X 1,4) viene perso per varie cause ma sopratutto in calore

spero di essere stato abbastanza chiaro
grazie
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Old 22-10-2006, 21:12   #7
aarfe
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Sei stato chiarissimo e doppiamente bravo proprio perchè ste cose non le tocchi da 25 anni!!
E' quindi il calore la fonte di dipersione maggiore, infatti mi trovo perchè
1) se il flusso di elettroni è alto ci saranno più elettroni che andranno a "scontrarsi" sulle pareti della batteria = Più calore, più energia buttata!
2) se invece il flusso è basso (come dicevi meno di un decimo) questi scontri saranno molto minori = meno calore, meno energia buttata!

Forse all'epoca si studiava anche meglio perchè si stava attenti ai consumi di energia elettrica (forse prodotta anche in minore quantità)...
Oggi invece basta pensare che la metà dei ragazzi che hanno un computer lo lasciano acceso tutta la notte per scaricare... E consuma molto più del 40% di energia buttata in calore per caricare delle pile.

Quindi ci fanno studiare come far consumare meno i processori!

Allora ti fo sapere appena trovo il libro. Ciao
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Old 23-12-2007, 18:05   #8
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Originariamente inviato da ARSENIO_LUPEN Guarda i messaggi
da allora sono passati 25 e piu anni
il libro di elettrotecnica era di russo
adesso forse faccio un po di confusione pero il valora e lo stesso che si usa quando passi da alternata a continua
avendo una tensione di 10 volt in alternata si ha 14.1 volt in continua
Mi pare sia il contrario.
Cioè, con l'alternata hai questi picchi che, andando a correggere con un diodo zener (trancia i picchi negativi) e un condensatore elettrolitico (il quale accumula corrente nella fase di picco e rilascia in fase a 0V) e invece nella continua questi picchi non ci sono.
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