Carica di mantenimento (tampone) batterie 9 V NiMH

[lucaking]

Ciao a tutti,
la domanda nasce dal fatto che possiedo un programmatore per irrigazione che dispone di una normale batteria 9v (quelle rettangolari anche dette "radio") per mantenere salvati orari e tempi di irrigazione vari nel caso manchi la corrente di rete.
Il fatto è che se suddetta batteria si scarica e manca la tensione di rete, ogni volta devo riprogrammare tutto.
A onor del vero sul programmatore è presente un deviatore per il test della batteria che accende un led se la batteria è carica, ma siccome non sempre la controllo periodicamente fallisco mediamente un paio di volte l' anno.

Detto cio, chiedevo consigli su un eventuale carica di mantenimento da fornire sempre alla batteria.

Ho letto un po in giro ed ho trovato pareri discordanti a riguardo (come al solito).
Chi dice che la ricarica deve essere interrotta raggiunto un certo valore di tensione, chi invece parla di correnti di mantenimento che vanno da 1/10 della capica di carica nominale a 1/50.

Intanto mi piacerebbe sentire i vostri pareri e nel caso, decidere come realizzare un semplice circuitino per il solo mantenimento.

[richiurci]

Se ho capito bene, la batteria 9V è ricaricabile NiMH (non al litio come alcune recenti?), quindi immagino sarà costituita da 6 celle in serie, visto che NiMH ha tensione a carica completa pari a circa 1,3-1,5V.

Avevo scritto un paio di articoli, in particolare il primo parla di corrente di "trickle charge"

https://www.electroyou.it/richiurci/wik ... rizzazione

A mio parere meglio evitare una tensione di mantenimento che provochi una corrente consistente (cioè maggiore di qualche mA) nella batteria, perché stresseresti le celle.

Non ho mai usato NiMH da 9V, se hai un alimentatore la cosa più semplice, come spiego nell'articolo, è caricare totalmente la batteria, poi identificare con l'alimentatore la tensione massima alla quale la corrente è quasi nulla.

Viceversa, se a 9V misuri I=0 mA, puoi provare ad alzare leggermente V per ottenere una carica completa; è improbabile perché di solito la tensione a vuoto delle celle è sempre un po' inferiore al valore nominale

Faccio un esempio che è più comprensibile.

Carichi la batteria alla tensione nominale 9V; probabilmente scalderà, ma se resta calda anche quando è a 9V da un po' vuol dire che 9V sono già troppi!
Misuri la corrente a V=9 V e troverai (ipotesi) 80 mA costanti; abbassi gradualmente V e verifichi la corrente di ricarica.
Per esempio, a 8,9 V misuri dopo qualche minuto I= 50 mA costanti; abbassi a 8,8 e misuri I=20 mA costanti.
Infine a 8,75 V rilevi che I= 2 mA -> progetti un regolatore di tensione che fornisca V=8,75 V o qualcosa meno

[lucaking]

Intanto grazie per le dritte, mi rileggo con calma l' articolo, faccio la prova e vi aggiorno.

La batteria in questione è questa:

Non c' è scritto il tensione nominale, ma può essere che siano 7 celle?
Lo chiedo perché, a fine carica con un caricabatterie beghelli per nimh, misuravo piu di 10 V e ora, dopo qualche giorno di funzionamento nel programmatore, misuro ancora 9.7 V.

[lelerelele]

non le conosco, ma qualcuno che le conosce bene me ne ha parlato, per queel che ricordo, a queste batterie fa molto male se le sovraccarichi, e se le scarichi tutte, oltre al fatto che per durare dovrebbero essere bilanciatii gli elementi tutte le volte prima di ricaricarle, (se la tua è chiusa ovvismente onn sarà possibile), quindi se dovessi farmi un circuito tampone io, partirei con leggere la tensione di batteria, in base al risultato andrei a scaricarla, ed a caricarla poi staccherei tutto. N

non so se nel tuo caso la cosa sia possibile esendo collegata al carico, quindi forse valuterei se lasciare la sola alimentazione a rete, oppure cambiare il tipo di batteria, magari mettere una pila non ricaricabile, che interverrebbe solo quella volta all'anno che si stacca la corrente di casa....

saluti.

[richiurci]

Si direi che con le tensione che haui letto sono 7 celle in serie.

Il ragionamento non cambia, se riesci a identificare la tensione di fine carica alla quale la corrente di ricarica si annulla, è quella la tensione massima di mantenimento che non provoca riscaldamento delle celle e quindi il loro degrado.

Sarà sicuramente superiore (di poco) a 9,7V, probabilmente potrai impostare 9,8V pari a 1,4 V/cella

Il bilanciamento delle NiMH è "automatico" a fine carica se una cella è più alta delle altre scalderà leggermente, restando a tensione costante, e "aspetterà" le altre. Purtroppo non essendo possibile accedere alle singole celle non è possibile usare un bilanciatore vero e proprio.

Le NiMH, come tutte le moderne batterie, non hanno bisogno di essere scaricate perché non hanno un effetto memoria apprezzabile

[edgar]

Dico la mia: immagino che il consumo a riposo sia molto contenuto, se si riuscisse a stimarlo anche in maniera grossolana, basterebbe fornire una corrente di poco superiore oppure fornirla in modo intermittente per far sì che la batteria non si scarichi.
Io partirei una di quelle lampade segnapasso solari per ricavare un piccolo pannello fotovoltaico, uno step up che porti la tensione sui 12-15 V, e una brutale serie diodo + resistenza che stimerei intorno ai 10-20 kohm.
Userei una tensione nettamente superiore ai 9 V nominali in modo da diminuire le variazioni di corrente di carica al variare della tensione della batteria grazie alla resistenza di valore elevato in serie.
In questo modo non avrei tensioni di rete in giro e sarebbe improbabile sovraccaricare la batteria dato il ciclo notte/giorno del pannello. Toglierei ovviamente la batteria tampone del segnapasso. Dovrebbe funzionare.

[richiurci]

Non ha molto senso ricaricare in maniera intermittente né fare stime sul consumo, basta impostare una tensione finale corretta per avere assorbimento nullo a batterie cariche.

L'oggetto in questione è collegato alla rete, io su centraline non collegate ho realizzato sia un caricatore tampone da rete, sia da mini pannello FV, ma sempre impostando la tensione di uscita adeguata con un semplice regolatore lineare.

E' il modo più semplice e sicuro

[ThEnGi]

Basta impostare una tensione finale corretta per avere assorbimento nullo a batterie cariche.

Mi inserisco per curiosità

Dato che immagino il dispositivo non sia estremamente energivoro
ipotizziamo che la tensione finale sia 9,8V (1.4V*7) con assorbimento 0 posso decidere di sacrificare un po' di capacità e limitare la tensione a, esempio, 9.6V (1.37V/cella) o anche meno 1.3V/Cella ?

Io in questo caso posso tranquillamente settare la tensione finale senza preoccuparmi troppo di eseguire misurazioni.

Può essere un ragionamento corretto ?

[edgar]

L'oggetto in questione è collegato alla rete

Mi era sfuggito il particolare, come non detto

[richiurci]

Basta impostare una tensione finale corretta per avere assorbimento nullo a batterie cariche.

Mi inserisco per curiosità

Dato che immagino il dispositivo non sia estremamente energivoro
ipotizziamo che la tensione finale sia 9,8V (1.4V*7) con assorbimento 0 posso decidere di sacrificare un po' di capacità e limitare la tensione a, esempio, 9.6V (1.37V/cella) o anche meno 1.3V/Cella ?

Io in questo caso posso tranquillamente settare la tensione finale senza preoccuparmi troppo di eseguire misurazioni.

Può essere un ragionamento corretto ?

se le esigenze del dispositivo sono limitate verrebbe di rispondere si, ma...in realtà 1,3 è poco, se consideri che le celle in questione sembra salgano sopra 1,4V.
Stare lontani dalla tensione massima vuol dire rischiare, per le differenze tra le celle, che lentamente esse si sbilancino, e quindi avresti un'autonomia molto ridotta in caso di black out.
Portarle vicino alla tensione massima vuol dire invece che se un paio di celle si sbilanciano, andando più alte delle altre, verrebbero lentamente riallineate sfruttando il loro "assestamento" a circa 1,5 V, dove l'energia immessa in quella cella viene persa in calore.

Consideriamo un po' meglio l'utilizzatore.

Io ho fatto prove su due centraline diverse, si lo ammetto ho grossi problemi , il problema non è l'assorbimento in stand-by, ma quello durante le accensioni/spegnimenti del flusso di acqua.
Alcune centraline hanno assorbimenti di pochi secondi ma con correnti elevate, e se le batterie sono parzialmente scariche magari la centralina legge il calo di tensione durante la commutazione e si spegne, una delle mie NON riparte finché non si tolgono e rimettono le batterie, credo sia voluto per allertare il proprietario a cambiare le batterie.

Boh forse esagero, ma in queste applicazioni si vuole una certa sicurezza di non perdere piante importanti, magari quando siamo in ferie e salta la rete per uno sbalzo, e nessuno è in casa a riattaccarla.

Insoma, e la chiudo, come in tutte le applicazioni se uno vuole fare le cose per bene deve fare considerazioni sul tpo di uso, sulle caratteristiche del DUT, sul margine di affidabilità che si desidera ecc ecc