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Efficienza energetica delle batterie al piombo

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Hunter85
Hunter85
15/06/2018 11024
Rispondi Abuso
Inserito il 06/09/2022 alle: 19:34:35
Buongiorno...
ULtimamente mi ronza in testa una questione.

Le batterie al piombo hanno un coefficiente di efficienza di ricarica di circa 1.10/1.15 nel caso di agm.

Significa che se ricaricate a una corrente di 0.1C, servono oltre 110ah per ricaricarne 100.

Tuttavia la capacità spesso riguarda una.corrente dinscarica di 0.05C che significa un tempo di scarica di C20(20 ore).

Questo però significa che una batteria data per 100ah a c20 di solito ha circa 120ah a c100.

Riassumendo significa che se scarico una batteria da 100ah in 100 ore mi da 120ah.

Ma poi se la ricarico a 0.1c (10A di corrente) ovviamente servono circa 110ah per riportala alla piena carica.

Come è possibile che si possano estrarre più ah di quanti se ne forniscano?

Secondo me si deve al fatto che il bilancio va fatto in Wattora e non in ah poiché le tensioni di scarica e carica variano abbastanza a seconda delle condizioni.

Tuttavia se si contano so gli Ah, ho notato con il batteryy monitor, che in effetti, se si scarica la batteria a bassa corrente si estraggono più ah di quanti poi se ne rimettono per la carica completa..o al massimo pari.


Seconda questione:
anche durante la ricarica succede che se c'è il sole e carico con 15/20A una batteria da 70ah, quando il battery monitor ha parificato il conteggio degli Ah a 0, la batteria non è ancora carica e manca un po'. (=Carica inefficiente rispetto alla scarica)

Se invece carico la batteria con una carica di 3/4A , quando il conteggio arriva a 0, coincide effettivamente con la fine della carica.(=carica efficiente rispetto alla scarica)

Dico solo che la fine vera della carica si può facilmente stabilire da quanta corrente accetta la batteria alla tensione di assorbimento (14.5v). Ed è anche il parametro che usa l aggeggio per sincronizzare il 100% indipendentemente dal conteggio degli Ah.

Inoltre Per il conteggio a ritroso degli Ah, il monitor batteria corregge per un coefficiente di inefficienza di carica che si può impostare.
Ma.dalle mie osservazioni questo coefficiente andrebbe variato a seconda della corrente di carica.
Più alta è la corrente e più è inefficiente la ricarica in termini di perdite .
Infatti da quando ho aumentato il pannello da 300 a 450 l efficienza globale dello storico tra energia scaricata e caricata è peggiorata da 88/89% a 87%.

Il fatto è che il monitor batteria salvo per l efficienza energetica globale dello storico, che è in wattora, per ogni ciclo si basa sugli amperora e questo non è propriamente corretto.
Dovrebbe contare solo i wattora.

È a questo scopo che serve la sincronizzazione automatica del 100% che avviene a determinate condizioni impostate e che annulla gli errori di conteggio che si possono accumulare a ogni ciclo a differenti condizioni di ricarica (poiché il coefficiente di inefficienza della carica si sceglie ma è sempre quello).
In un mondo dove il male è di casa e ha vinto sempre, Dove regna il capitale, oggi più spietatamente, Riusciranno questo brocco e questo inutile scudiero Al Potere dare scacco e salvare il mondo intero?
10
fd3x
fd3x
22/04/2015 1581
Rispondi Abuso
Inserito il 06/09/2022 alle: 20:52:46
In risposta al messaggio di Hunter85 del 06/09/2022 alle 19:34:35

Buongiorno... ULtimamente mi ronza in testa una questione. Le batterie al piombo hanno un coefficiente di efficienza di ricarica di circa 1.10/1.15 nel caso di agm. Significa che se ricaricate a una corrente di 0.1C,
servono oltre 110ah per ricaricarne 100. Tuttavia la capacità spesso riguarda una.corrente dinscarica di 0.05C che significa un tempo di scarica di C20(20 ore). Questo però significa che una batteria data per 100ah a c20 di solito ha circa 120ah a c100. Riassumendo significa che se scarico una batteria da 100ah in 100 ore mi da 120ah. Ma poi se la ricarico a 0.1c (10A di corrente) ovviamente servono circa 110ah per riportala alla piena carica. Come è possibile che si possano estrarre più ah di quanti se ne forniscano? Secondo me si deve al fatto che il bilancio va fatto in Wattora e non in ah poiché le tensioni di scarica e carica variano abbastanza a seconda delle condizioni. Tuttavia se si contano so gli Ah, ho notato con il batteryy monitor, che in effetti, se si scarica la batteria a bassa corrente si estraggono più ah di quanti poi se ne rimettono per la carica completa..o al massimo pari. Seconda questione: anche durante la ricarica succede che se c'è il sole e carico con 15/20A una batteria da 70ah, quando il battery monitor ha parificato il conteggio degli Ah a 0, la batteria non è ancora carica e manca un po'. (=Carica inefficiente rispetto alla scarica) Se invece carico la batteria con una carica di 3/4A , quando il conteggio arriva a 0, coincide effettivamente con la fine della carica.(=carica efficiente rispetto alla scarica) Dico solo che la fine vera della carica si può facilmente stabilire da quanta corrente accetta la batteria alla tensione di assorbimento (14.5v). Ed è anche il parametro che usa l aggeggio per sincronizzare il 100% indipendentemente dal conteggio degli Ah. Inoltre Per il conteggio a ritroso degli Ah, il monitor batteria corregge per un coefficiente di inefficienza di carica che si può impostare. Ma.dalle mie osservazioni questo coefficiente andrebbe variato a seconda della corrente di carica. Più alta è la corrente e più è inefficiente la ricarica in termini di perdite . Infatti da quando ho aumentato il pannello da 300 a 450 l efficienza globale dello storico tra energia scaricata e caricata è peggiorata da 88/89% a 87%. Il fatto è che il monitor batteria salvo per l efficienza energetica globale dello storico, che è in wattora, per ogni ciclo si basa sugli amperora e questo non è propriamente corretto. Dovrebbe contare solo i wattora. È a questo scopo che serve la sincronizzazione automatica del 100% che avviene a determinate condizioni impostate e che annulla gli errori di conteggio che si possono accumulare a ogni ciclo a differenti condizioni di ricarica (poiché il coefficiente di inefficienza della carica si sceglie ma è sempre quello). In un mondo dove il male è di casa e ha vinto sempre, Dove regna il capitale, oggi più spietatamente, Riusciranno questo brocco e questo inutile scudiero Al Potere dare scacco e salvare il mondo intero?
...
Come diceva il poeta: 'sei così avanti che tu stesso fatichi a raggiungerti'
laugh
Carlo
7
Hunter85
Hunter85
15/06/2018 11024
Rispondi Abuso
Inserito il 06/09/2022 alle: 21:11:17
In risposta al messaggio di fd3x del 06/09/2022 alle 20:52:46

Come diceva il poeta: 'sei così avanti che tu stesso fatichi a raggiungerti'
Al di là della seconda considerazione (in cui mi sono dilungato eccessivamente) volevo solo chiedere se il ragionamento dello scaricare 120ah in 100 ore da una batteria da 100ah a c20, e poterne poi ricaricare solo 110/115, fila..e se è solo una questione di unità di misura.
poiché è impossibile all apparenza.

Esageriamo l.esempio :
Una batteria agm da 100ah(c20) viene scaricata in 200 ore a bassissima corrente.
Restituisce qualcosa come 130 ah a c200 appunto.

Nella ricarica successiva se a bassa corrente, di ah ne servono meno di 130 sicuramente per arrivare alla fine.
In un mondo dove il male è di casa e ha vinto sempre, Dove regna il capitale, oggi più spietatamente, Riusciranno questo brocco e questo inutile scudiero Al Potere dare scacco e salvare il mondo intero?
6
Stefino
Stefino
19/05/2019 1448
Rispondi Abuso
Inserito il 06/09/2022 alle: 21:58:34
In risposta al messaggio di Hunter85 del 06/09/2022 alle 21:11:17

Al di là della seconda considerazione (in cui mi sono dilungato eccessivamente) volevo solo chiedere se il ragionamento dello scaricare 120ah in 100 ore da una batteria da 100ah a c20, e poterne poi ricaricare solo 110/115,
fila..e se è solo una questione di unità di misura. poiché è impossibile all apparenza. Esageriamo l.esempio : Una batteria agm da 100ah(c20) viene scaricata in 200 ore a bassissima corrente. Restituisce qualcosa come 130 ah a c200 appunto. Nella ricarica successiva se a bassa corrente, di ah ne servono meno di 130 sicuramente per arrivare alla fine.
...
Però non sai mai esattamente quanta energia gli hai sparato dentro.
come hai detto giustamente misura i Wh e vedrai che quelli non possono mentire. Se conti i Wh non potrai mai prelevarne 1 in più.
devi anche tener conto della temperatura che incide non poco.

Modificato da Stefino il 06/09/2022 alle 22:00:28
7
Hunter85
Hunter85
15/06/2018 11024
Rispondi Abuso
Inserito il 07/09/2022 alle: 22:04:49
In risposta al messaggio di Stefino del 06/09/2022 alle 21:58:34

Però non sai mai esattamente quanta energia gli hai sparato dentro. come hai detto giustamente misura i Wh e vedrai che quelli non possono mentire. Se conti i Wh non potrai mai prelevarne 1 in più. devi anche tener conto della temperatura che incide non poco.
Aspettavo te per una risposta a queste fissazioni laugh
A parte gli scherzi...
Si..come ho scritto il conto dei Wh lo posso vedere solo nello storico totale e infatti i Wh scaricati sono circa 88% dei Wh caricati. Questo cuadra anzi, è una buona efficienza in quanto sia scariche che cariche sono sempre a basse correnti. Intorno a una media di 5A la scarica e 10/15A la carica...a volte 20. Su 178 ah di batterie (c20).

Però in ogni ciclo ho solo il conteggio in ah e non ho modo di relazionare tutte le variazioni di tensione nel tempo per vedere i Wh. Dovrei fare una funzione guardando il grafico del ciclo di carica tra A e tensione.

Sul forum Victron mi hanno spiegato che c'è l efficienza energetica che è una cosa.
E L' efficienza o fattore di carica che è un altra. Cioè quest' ultima, sarebbe quanti ah in più servono da ricaricare, per ogni ah reintegrato effettivamente.

Questo nelle batterie AGm dovrebbe essere qualcosa tra 1.10 e 1.15. cioè 110/115 ah per ricaricarne 100.

Il monitor batteria viene di fabbrica con un fattore di carica di 95% per pb e da mettere a 99% per litio. Significa 95 ah contati come effettivamente ricaricati, ogni 100 misurati. Diciamo un fattore di 1.05 e non di 1.15.
Cioè è molto più alto dei dati dei costruttori di batterie appunto.

Se lo metto a 85% come sarebbe , è Totalmente sballato.. cioè a carica completa, cioè quando la batteria non assorbe più del 1.5% di corrente a 14.5v, al conteggio poi mancano qualcosa come 10ah.
Con 95/97% invece il fine carica Reale corrisponde a quasi un azzeramento degli Ah contati in reintegro. E basta un piccolo salto dato dalla sincronizzazione (funzione apposita per azzerare piccoli errori ogni ciclo).

O sono sbagliati i dati di fattore di carica dei costruttori (impossibile).
Oppure vi è un errore di fondo nel modo di contare il reintegro del BATTERY monitor.

E il modo cuadra con 95% , solo perché non tiene in considerazione che comunque c'è già un 10% di inefficienza dovuto alla tensione. Che lui da per scontato.
Cioè perché gli Ah si scaricano a 12.5v, ma vengono reintegrati a oltre 14v. Almeno per il mio regime di uso.

Però allora anche i costruttori dovrebbero parlare di fattore di carica in termini di Wh.. perché in termini di ah la realtà dice che è molto migliore di 1.15.

Non so se mi spiego...
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feynman
feynman
28/09/2008 1321
Rispondi Abuso
Inserito il 08/09/2022 alle: 17:00:49
L'efficienza di ricarica dipende anche da quanti Coulomb hai effettivamente estratto.
Nel tuo ragionamento manca proprio di sapere effettivamente quanti Coulomb ci sono nella batteria appena costruita, che ovviamente sono di più di quelli necessari a fornire 100 o 120Ah.
 
17
masivo
masivo
rating

24/08/2008 15181
Rispondi Abuso
Inserito il 08/09/2022 alle: 17:35:36
In risposta al messaggio di fd3x del 06/09/2022 alle 20:52:46

Come diceva il poeta: 'sei così avanti che tu stesso fatichi a raggiungerti'
yessmiley
Ford diceva: quello che non c'è non si rompe wink

Noi potremmo dire: quello che non sai, non farà porre domande e non darà preoccupazioni laugh
Ivo
7
Hunter85
Hunter85
15/06/2018 11024
Rispondi Abuso
Inserito il 12/09/2022 alle: 22:03:13
In risposta al messaggio di feynman del 08/09/2022 alle 17:00:49

L'efficienza di ricarica dipende anche da quanti Coulomb hai effettivamente estratto. Nel tuo ragionamento manca proprio di sapere effettivamente quanti Coulomb ci sono nella batteria appena costruita, che ovviamente sono di più di quelli necessari a fornire 100 o 120Ah.  
Scusate ho avuto da fare...

I Coulomb sono direttamente proporzionali agli A giusto?
L amper è derivato dal Coulomb o sbaglio?

Tralasciando la batteria appena costruita, mi interessa capire perché l EFFICIENZA di carica in ah non mi torna con i dati dei costruttori.
Cioè fattore 1.15 circa cioè 85% circa.

A me risulta 95/96% innamoerora ...
Ma mi torna in wattora.

È dovuto che lo shunt calcola gli Ah in modo assoluto e quindi questi sono estratti a 12.6v e reimmessi a 14v mediamente?
Quindi non considera la tensione necessaria per reimmettere le cariche?
In questo caso mi risulta un 95/96% di efficienza tra ah estratti e quelli necessari a riportare la batteria a 100%.

Se invece leggo lo storico dei Wh globalmente estratti e globalmente reimmessi nella vita della batteria,allora di mi risulta un 87% di efficienza.
In linea con quanto scritto in letteratura.

Tuttavia in alcuni testi di batterie al pb viene proprio specificato chebl efficienza di carica di 85% è in AH. Cioè servono 115 ah per rimettere 100 ah . Ma la tensione che ruolo ha allora ?

A me invece, contando solo gli Ah ,mi risulta che me ne servono 30 per reimmettere 28.5. (95% di efficienza di carica).

C'è poi da aggiungere che i dati dei costruttori sono dati per una scarica del 100%.

Io scarico mediamente il 20%.

Ma in realtà,l ultima parte di carica dovrebbe essere ancora più inefficiente.

Bah...cool
In un mondo dove il male è di casa e ha vinto sempre, Dove regna il capitale, oggi più spietatamente, Riusciranno questo brocco e questo inutile scudiero Al Potere dare scacco e salvare il mondo intero?
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il tornitore
il tornitore
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25/08/2015 5809
Rispondi Abuso
Inserito il 13/09/2022 alle: 20:12:49
Solitamente l'efficienza che si prende in considerazione nelle batterie al piombo è quella coulombica (in Ah) la quale si attesta attorno all'80% mediamente. Poi c'è anche l'efficienza voltaica (usata molto raramente) e quella energetica (in Wh).
L'efficienza viene testata su un ciclo round-trip ovvero carica e scarica completa (0-100-0%) alla corrente standard (definita dal costruttore) e alla temperatura standard.
Serve un misuratore d'energia (dove dà anche i valori in Ah, Wh e perchè no anche la tensione e corrente media) per lo meno certificato per avere valori su cui fare delle considerazioni.
L'efficienza viene per lo più inficiata dal fenomeno detto gassing, ovvero la produzione di idrogeno durante la carica; poi vi è la resistenza interna che genera calore. 
Poi come si sa all'aumentare della corrente di carica e scarica diminuisce l'efficienza per via della resistenza interna; idem la temperatura, all'aumentare di essa si favoriscono le reazioni chimiche.

PS: La batteria si definisce scarica con una corrente standard quando la tensione scende a 10,5V; mentre si definisce completamente carica quando la corrente scende a 0,01C o 0,02Co 0,05C (a seconda di quanto dichiara il costruttore).
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