Caricare la batteria della macchina con l’alimentatore da banco

Se usi poco la macchina proprio lì, sulla tua macchina, ci crescono le piante e… la batteria si scarica. Quando succede, per risolvere il problema dell’avviamento, spesso si collega la batteria a quella di un’altra macchina e si fa una specie di trasfusione di energia (una bella immagine di solidarietà tra veicoli).

Questa volta invece della trasfusione con un’altra auto ho voluto provare ad usare l’alimentatore da banco del mio laboratorio. Ho smontato quindi la batteria e l’ho portata sul tavolo da lavoro.

L’obiettivo, oltre a ricaricare, è osservare il comportamento della batteria e verificare la progressione della carica in modo controllato e sicuro.

Setup batteria e alimentatore

Batteria auto: sulla quale sono riportati questi numeri: 12 V, 45Ah, 400A (EN), RC 71 min

Vediamo cosa vogliono dire:

12 V (Volt): È la tensione nominale della batteria. Le batterie auto standard al piombo sono da 12 volt, composte internamente da 6 celle da 2 V ciascuna. Una batteria carica può arrivare fino a 12,6–12,8 V a riposo, e fino a 14,4 V durante la carica.

45Ah (Ampere-ora): È la capacità totale della batteria: vuol dire che la batteria può teoricamente fornire 45 ampere per 1 ora, oppure 4,5 A per 10 ore, ecc. In pratica: una batteria da 45Ah può fornire 1 ampere per 45 ore; è un indicatore di quanta energia può immagazzinare, utile soprattutto in fase di scarica a motore spento.

400A (EN): È la corrente di spunto a freddo, detta anche CCA (Cold Cranking Amps) secondo lo standard europeo EN. Significa che: la batteria può fornire 400 ampere per 30 secondi a -18°C senza che la tensione scenda sotto i 7,5 V; è un valore critico per l’avviamento del motore nei mesi invernali.

RC 71 min (Reserve Capacity): RC sta per Reserve Capacity, o capacità di riserva. Indica: il tempo in minuti in cui la batteria può erogare 25 ampere a 25 °C prima di scendere sotto i 10,5 V; questa batteria può mantenere 25 A per 71 minuti in caso di guasto all’alternatore o forte assorbimento con motore spento.

Queste specifiche danno una panoramica completa su quanta energia può fornire la batteria (Ah), quanto può erogare in condizioni estreme (CCA), e quanto tempo può sostenere un carico critico (RC).

Nel mio setup c’è poi l’alimentatore:

Alimentatore da banco: imposto a 14,4 V in modalità tensione costante (CV) con corrente massima limitata a circa 4,5 A (il 10% del valore di 45Ah indicato sulla batteria). Poi attacco la batteria. Quando attacco la batteria la tensione visualizzata non è più 14.4V ma è definita in base alla risposta della batteria.

L’alimentatore da banco cambierà automaticamente la modalità di carica durante il processo di carica. All’inizio è in CC e la corrente che va nella batteria è limitata al massimo impostato dall’alimentatore, quando la corrente non entra più in modo costante l’alimentatore passa allora in CV, e la corrente inizia a diminuire e la tensione piano piano a salire.

La tensione di carica scelta (14,4 V) corrisponde alla fase di assorbimento delle batterie al piombo-acido: la tensione viene mantenuta costante, mentre la corrente diminuisce gradualmente mano a mano che la batteria si carica.

Monitoraggio della carica della batteria

Ho rilevato periodicamente tensione e corrente, annotando anche l’orario per tracciare l’evoluzione della carica. Ecco un estratto della tabella:

Da qui in poi la corrente è scesa in modo continuo, come previsto, indicando che la batteria sta completando la carica. Quando la corrente scenderà sotto 1 A, la batteria è quasi carica.

Conclusioni sul processo di carica della batteria della macchina

Questo metodo ci permette di ricaricare la batteria e monitorare lo stato di salute della batteria, evitare sovraccarichi (grazie alla regolazione manuale), osservare il comportamento reale della batteria durante le fasi di carica.

Naturalmente è importante non superare la tensione massima raccomandata (14,4 V per la maggior parte delle batterie auto) e monitorare sempre temperatura e corrente durante il processo.

Ecco i dati completi annotati durante il processo:

In tutto ci sono volute circa 12 ore.

Come si vede dal grafico seguente (ottenuto con i dati della tabella completa) all’inizio la batteria assorbe più corrente, e l’alimentatore da banco segna una tensione inferiore a quella impostata (14.4V) col passare del tempo la corrente che entra nella batteria diminuisce e la tensione cresce e alla fine arriva vicino a quella impostata nell’alimentare da banco. Man mano che la batteria si carica è sempre più difficile fare entrare nuova corrente nella batteria. Quando l’alimentatore mostra che la corrente che entra è inferiore a 0.5A si può ritenere la batteria completamente carica e interrompere la procedura (…in realtà mi sono fermato a 0.7A perché ormai la discesa della corrente era molto lenta e non potevo più attendere.)

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