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Come si calcola il tempo di ricarica di una batteria

Ho scritto tanti articoli su diversi prodotti, e le batterie sono un argomento che torna spesso. Ci sono domande che spesso sono oggetto di miti e leggende, e quello della carica è un argomento molto dibattuto.

 

Una batteria è un oggetto in grado di accumulare una differenza di potenziale  tramite la chimica contenuta al suo interno. Quando di ricarica una batteria si lavora su questi elementi, quindi la ricarica va eseguita correttamente per evitare incendi, fiamme, esplosioni, etc etc.

La ricarica estremamente rapida andrebbe evitata, perchè “si dice che rovini” le batterie quando viene generato molto più calore che altera gli elementi chimici.

La fase di ricarica è il momento in cui si ripristina la differenza di potenziale con l’erogazione di un valore x di Ampere, maggiore è l’amperaggio e più rapidamente si ricarica la batteria (entro un certo limite altrimenti si danneggia), questa fase genera un surriscaldamento più o meno contenuto e/o una alterazione dei componenti chimici che va evitata.

Calcolare il tempo di ricarica di una batterie è molto empirico e impreciso, sia perchè la maggior parte dei caricabatterie non erogano una corrente costante, ma man mano che la batteria è vicina alla carica massima riducono progressivamente la corrente erogata, sia perchè le celle a seconda della loro vita, usura, struttura possono accumulare in modo non regolare la corrente.

La teoria è :

carica max della batteria (ampere) / carica erogata dal caricabatteria (ampere)

                           = ore di carica

esempio 6600mA batteria / carica batterie da 600 mA = 11 ore circa
Quindi se si parla di batterie capienti si può comprendere perchè una batteria richieda tanto tempo per essere caricata.
A seconda quindi dei carica batterie si avranno tempi e ricariche diverse, inoltre molti caricabatterie eseguono la ricarica in tempi diversi a seconda del numero di batterie che si collegano.
Utilizzo un caricabatterie Patona, che a seconda dell’alimentazione applicata e del numero di batterie applicate i tempi di carica sono differenti.

A seconda del caricatore USB collegato si hanno valori diversi di ricarica

In 9v2A out 1500mA per una batt /1000mA per due batt
In 5v2.4A out 1000mA per una batt/700mA per due batt

quindi abbiamo tempi di ricarica di circa

4,4 h / 6,6h – 6,6h/9,4h

Ovviamente si parla di un calcolo teorico, premettendo di avere una batteria completamente scarica, di un caricamento costante, di celle recenti e “giovani”.
Il discorso non nasce per avere dati precisi, quanto per avere un riferimento pratico di lavoro.
Se usiamo una batteria per alimentare un faretto per 2-3 ore e ne servono dieci per ricaricare tale batteria, per poter lavorare in continuità avremo bisogno di più kit di batterie per ogni faro.

 


Perchè si mettono le Camere Blackmagic sotto accusa?

Purtroppo il web tende a essere sempre provocatorio, accusatorio, e sembra sempre che il mondo sia pieno di difetti. Il fatto più divertente è che le persone che non posseggono un prodotto tendono ad accusare di più il prodotto in questione, accade con i telefoni tra Ios e Android, tra i brand fotografici, e video.

Mi chiedo come mai spesso si accusino le batterie delle camere Blackmagic di scarsa durata, che sono camere inutilizzabili, che è impossibile lavorare o girare video in quel modo… poco più di 40 minuti e se attacchiamo anche un disco esterno poco più di 30 minuti… che roba… davvero inutilizzabili…
Per avere un display fullHD sempre attivo, un sensore che cattura in raw 13 stop di gamma dinamica e magari alimenta anche un ssd esterno e altro…

inconcepibile direbbe il geniale Vizzini

Ehm…

Tutto questo in un mondo dove tutte le altre camere riprendono per ore con la stessa batteria, vero?
Oh, no?

  • Quanto dura la batteria di una Osmo Mobile ?
    35 minuti (Specifiche Sito Dji)
  • Quanto dura la batteria della Osmo Action?
    Fino a 34minuti (Specifiche sito Dji).
  • Quanto dura la batteria di una GoPro senza usare wifi?
    fino a 60 minuti (Specifiche sito GoPro)
  • Quanto dura la batteria media di una macchina fotografica che fa video alla massima qualità?
    65-70 minuti a seconda dell'uso della camera, dell'autofocus, della stabilizzazione etc (Sui siti ufficiali si trovano solo il numero di scatti e non la durata in video... sono macchine fotografiche).
  • Quanto dura la batteria della gh5 registrando in 4k intraframe?
    64minuti (75 se si usano le patona green).
  • Quanto dura la batteria della Dji Osmo Pocket?
    fino a 140minuti (Secondo specifiche sito registrando in Fhd), forse una delle poche macchine ottimizzate consumo, dimensione batteria, prestazioni su camera e gimbal.

E’ curioso che nessuno si faccia mai una domanda, ad esempio come è possibile che le altre camere non dovendo alimentare mastodontici display come quello della pocket4k/6k, non dovendo registrare così grandi moli di dati, non dovendo alimentare un disco esterno, durino quanto o meno la pocket stessa…

 


Covid19 – 4 – Consigli sulle batterie

Le batterie che normalmente usiamo in ambito informatico e filmaking si basano sulla tecnologia degli ioni di litio, una tecnologia che ha visto tante evoluzioni negli ultimi anni.

Ci sono tanti miti e leggende che trovano fondamento solo nelle prime versioni delle batterie agli ioni di litio, le moderne batterie hanno meno problemi rispetto alle precedenti tecnologie, ma ovviamente hanno dei limiti temporali di durata e un massimale di cariche e ricariche, per cui un buon uso delle batterie e una buona manutenzione è una buona abitudine per massimizzare la resa e soprattutto la durata della vita delle batterie.

Senza andare nel tecnico, una batteria è carica quando ha una differenza di potenziale tra positivo e negativo di un certo valore.
La batteria esprime il suo potenziale in Volt e ampere, quindi quando va caricata si applicherà un certo voltaggio e un certo amperaggio per ripristinare questa differenza di potenziale.

Durante la fase di carica il dispositivo / la batteria “chiede” la carica e il caricatore “offre” la potenza di carica fino al suo massimo valore di carica in Volt / Ampere.

La vita di una batteria

La durata della capacità di conservare ed erogare la carica è determinato da una serie di fattori:

  • numero di cicli di carica – scarica eseguiti
  • temperatura a cui è stata sottoposta la batteria
  • carica veloce vs carica lenta
  • età della batteria (anni trascorsi dalla creazione della batteria)
Numero di cicli di carica

Le batterie hanno un numero pressochè finito di cicli di cariche e scariche, che normalmente superano ampliamente la vita della batteria, quindi non dobbiamo preoccuparci di quante volte andremo a caricare una batteria. Un numero di cicli comune è intorno ai 1000 cicli fino ad arrivare a 8000 cicli di ricarica per alcune batterie di alta qualità. Ipotizzando di usare la batteria tutti i giorni, ricaricandola tutti i giorni si potrebbe ricaricarla per circa 3 anni senza avere ripercussioni sulla batteria.

Il caldo è il suo nemico

Il caldo generato dalla carica/scarica o quello esterno alla batteria dispositivo alimentato dalla batteria, influisce sulla qualità degli elementi chimici contenuti dentro la batteria e la loro capacità di lavoro.

Molte persone trattano male le batterie, le abbandonano scariche, al freddo, al caldo e tutte queste operazioni influiscono in modo netto sia sulle prestazioni che sulla durata di tenuta della carica delle batterie.

Carica Veloce vs Carica Lenta

Quando carichiamo una batteria da 12v possiamo usare un alimentatore da 12v 1 ampere oppure da 6v 2 ampere, la differenza tra i due casi è che con un amperaggio maggiore possiamo accelerare la carica, ma ciò genera un maggior calore, che non fa bene alla batteria e potrebbe dare danni ai cablaggi. Quindi l’uso della carica veloce, potrebbe usurare maggiormente la capacità della batteria di conservare la carica. Uso il condizionale perchè questa usura è determinata più dalla generazione del calore che da un danno chimico, quindi dipende dalla situazione, dal sistema di carica e dalla gestione della carica. Molti caricabatterie contengono chip di controllo della carica che monitorano la situzione e gestiscono l’amperaggio in uscita.

Età della batteria

L’unico vero difetto delle batterie al litio è che hanno una durata limitata, e quindi è importante conoscere la data di produzione della batteria perchè man mano che passa il tempo la capacità andrà a scendere in modo fisiologico, quindi anche quando acquistiamo le batterie per i dispositivi è importante verificare la data di produzione.

Conservazione

Quindi riassumento per conservare correttamente una batteria la strategia migliore è :

  • Fare un refresh della carica ogni 4-6 mesi.
  • Conservare in luogo fresco e asciutto.
  • Non lasciar scaricare la batteria a 0%.
  • Possono essere lasciate fino 40% di carica.

Le batterie e l’ecologia

Da buon genovese sono stato cresciuto guardando sul lungo termine di ogni tipo d’investimento, e come filmaker e non solo, ho sempre notato una cosa orribile, la scarsa durata delle batterie.

Ogni prodotto moderno dai recorder digitali ai giocattoli per bambini utilizza diversi tipi di batterie, elementi fondamentali per il suo funzionamento, ma produce una quantità d’inquinamento MOSTRUOSO!

Molte persone non sanno che esistono batterie ricaricabili praticamente di ogni tipo, tranne le batterie a pastiglia, quindi possono ridurre in modo sensibile l’inquinamento mondiale. Ma se non sono convinti di questo, ho stilato un piccolo elenco dei vantaggi delle ricaricabili:

  • possono accumulare più energia delle batterie normali
    immaginiamo la classica stilo da 800 mAh, le ricaricabili possono essere da 2500 mAh.
  • possono essere ricaricate molte volte (più di un centinaio),
    con un buon caricabatterie che gestisce la scarica e ricarica che ottimizza l’uso delle celle.
  • costo batteria + energia di ricarica genera un costo di gran lunga inferiore all’acquisto delle batterie non ricaricabili.
  • le ricaricabili sono normalmente di qualità e marchi noti che garantiscono una maggior sicurezza ambientale e non solo.
  • le batterie ricaricabili possono essere smaltite con un minor impatto sull’ambiente.
  • le ricaricabili non si lasciano nei prodotti, minor rischi di abbandonare le batterie nei prodotti.
  • maggiori sigilli per evitare fuoriuscite degli acidi rispetto alle classiche,
    vedi le immagini dell’articolo, di un mio recorder danneggiato dalla fuoriuscita dall’acido un anno prima della scadenza della batteria.
  • non si devono accumulare tante batterie in casa nel dubbio che si rimanga senza batterie.

L’unico elemento da superare è quello della pigrizia di mettere a ricaricare le batterie, ma sapete che potete proteggere l’ambiente e il futuro nostro e dei nostri figli.

 

Nel dubbio ho deciso di fare un piccolo elenco delle batterie ricaricabili che ho avuto modo di sperimentare, e i caricabatterie che utilizzo per mantenere al meglio le stesse.

Batterie stilo e mini stilo

Panasonic Eneloop da 2500 mAh AA

Panasonic Eneloop da 2500 mAh AAA

efficienti, veloci in ricarica e durata semi infinita, già verificate 200 ricariche.

Batterie TOrcia e mezza torcia e 9volt

Duracell Torcia

Duracell Mezza torcia

Duracell 9volt

Per tutte le altre esigenze di alimentazione di altri prodotti.

Purtroppo non ho ancora trovato le batterie a pastiglia ricaricabili, e molti giocatti, purtroppo, stanno usando ancora questo tipo di batterie, magari in “batteria” dove avrebbero potuto usare delle classiche stilo.

Normalmente utilizzo questo tipo di caricabatterie per ottimizzare la scarica e ricarica delle batterie.

Technoline bc700
per ricaricare le batterie stilo, eseguire test, scaricarle e rigenerare le celle di batterie semi esaurite

 

AnsMann doppio caricatore 9V

Se si vuole ricaricare le batterie da 9v rapidamente e con comodità, queste batterie spesso sono presenti dentro i microfoni radio.

 

Ansmann Powerline Caricabatterie Multiplo

si carica ogni tipo di batteria, sia da corrente fissa che da automobile, con uscita USB per ricarica multipla per dispositivi USB.


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