Rispetta il tuo regolatore: ricarica sicura delle batterie al litio Powersport

Scritto da Evan Grist. Pubblicato in Tech-n-Tips

I particolari requisiti di ricarica di queste batterie spesso non sono chiaramente indicati dal produttore, e neanche l'abbondanza di informazioni errate diffuse online non aiuta. L'utilizzo dello stesso regolatore di tensione che funzionava perfettamente con la vecchia batteria può potenzialmente provocare un pericoloso guasto della batteria agli ioni di litio, inclusi involucri in espansione, esplosioni o incendi. Capiamo come caricare in sicurezza una batteria al litio sulla tua bici da avventura!

La maggior parte delle batterie agli ioni di litio per sport motoristici sono del tipo chiamato LiFePO4, o litio ferro fosfato, ideale per queste applicazioni. Per loro natura, hanno una velocità di scarica costante e possono mantenere la tensione sotto carico, erogando la piena potenza fino alla scarica quasi completa. Sono realizzati da più celle singole collegate insieme e queste celle hanno un intervallo di tensione ideale abbastanza ristretto.

Al di sotto del loro voltaggio ideale non possono essere caricati in modo efficiente, e al di sopra di esso sono soggetti a scarsa affidabilità nella migliore delle ipotesi e a danni fisici nella peggiore. Il regolatore di tensione della tua bicicletta è responsabile del controllo di questo ed è chiamato "tensione di uscita media". Le batterie al litio generalmente hanno alcuni circuiti integrati di base per bilanciare le celle, mantenendo la loro potenza uniformemente abbinata per le migliori prestazioni. Questo è il motivo per cui è anche una buona idea avere un caricabatterie al litio o specifico del produttore per la manutenzione domestica, poiché un sistema di ricarica per sport motoristici non può fornire questa funzionalità. Affinché le celle LiFePO4 vengano caricate nel modo più efficiente e durino il più a lungo possibile, la tensione della batteria deve essere mantenuta il più stabile possibile. Per natura, un sistema di ricarica per sport motoristici presenterà alcune variazioni nella tensione della batteria, ma è fondamentale utilizzare il regolatore di tensione corretto per controllare questo fattore, chiamato ondulazione della tensione di carica.

Uscita normale del regolatore

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La tensione di uscita media è un fattore chiave per caricare in modo sicuro e affidabile le batterie al litio. I regolatori di tensione più comuni per gli sport motoristici sono stati progettati per l'uso con batterie al piombo-acido e AGM che hanno una tensione di carica ideale di 14,6 V. Questi tipi di batterie sono molto tolleranti anche a tensioni più elevate e non subiranno alcun problema fino all'uso prolungato ben oltre i 15 V. Al contrario, le batterie al litio hanno un limite di tensione massimo di 14,6 V, oltre il quale possono verificarsi danni. Per questo motivo, un regolatore specifico per la batteria al litio dovrebbe avere una tensione di carica molto più bassa per proteggere la batteria.

Uscita del regolatore MOSFET

È una proposta rischiosa utilizzare un regolatore di tensione standard con una batteria al litio, poiché la tensione di carica tipica è già al livello massimo e qualsiasi variazione nei componenti e nella costruzione può spingerla ancora più in alto. Ancora una volta, va bene per batterie al piombo o AGM, ma perché correre il rischio con la tua nuova scintillante batteria agli ioni di litio!? Il regolatore della batteria al litio RMSTATOR, ad esempio, ha una specifica di tensione di carica ideale per la protezione della batteria, garantita e stabilizzata utilizzando componenti e costruzione di prima qualità.

L'altra parte importante della ricarica della batteria al litio è l'"ondulazione della tensione" o la variazione della tensione di uscita da un regolatore per sport motoristici. L'ondulazione di tensione nell'uscita del sistema di ricarica della bicicletta è inevitabile nel modo in cui funzionano questi regolatori di tensione, tuttavia è fondamentale mantenerla al minimo per una ricarica efficiente e l'affidabilità delle celle della batteria al litio.

Ondulazione normale della tensione del regolatore

Un'eccessiva ondulazione della tensione di carica può far sì che le singole celle al litio diventino sbilanciate e inefficienti, compromettendone la durata. L'uso di componenti elettronici di alta qualità può fare una differenza significativa, motivo per cui spesso i regolatori di tensione economici sono molto peggiori in questo senso. I regolatori OEM potrebbero risolvere questo problema di qualità dei componenti, ma non sono progettati tenendo presente l'ondulazione della tensione di carica. Componenti e costruzione di scarsa qualità possono introdurre rumore nell'uscita che non è rilevabile con un tipico multimetro.