Batterie in serie vs unica batteria.

[ws770]

(22-09-2019 22:54)giulianotofani Ha scritto:  Io rispondevo alla seguente questione iniziale:

Ma allora, salvo problemi di spazio, perché non preferire una da 270ah invece di 3 da 90?

Questa frase che citi e' in contraddizione con il soggetto del thread, perché descrive un collegamento parallelo.

Se colleghi tre batterie in serie, gli Ah restano (90Ah nell'esempio specifico), si sommano le tensioni delle 3 batterie!

[giulianotofani]

... guai ad andare appena appena fuori tema... mi scuso !

[ws770]

(23-09-2019 16:51)giulianotofani Ha scritto:  ... guai ad andare appena appena fuori tema... mi scuso !

Perché?

Non volevo criticare, solo meglio definire l'esperienza descritta. Siamo in Tecnica.

[IanSolo]

Vediamo di ragionare un po' intorno al quesito:
1) ogni "batteria" di accumulatori e' composta da un gruppo di celle poste in serie (appunto in "batteria" ovvero una di seguito all'altra), prima conseguenza e' che la batteria cosi' composta avra' una tensione pari alla somma delle tensioni delle singole celle che la compongono. La capacita' totale (in Ah) invece sara' la stessa di una singola cella ossia fornira' gli stessi A per lo stesso tempo (Ah) di una singola cella ma a tensione piu' alta: infatti spesso per definire compiutamente la prestazione di una batteria si fornisce il dato in Wh (il prodotto della capacita' in Ah per la tensione in V).
2) Una singola cella NON puo' essere definita "batteria" per la logica di cui sopra, essa e' in effetti correttamente definibile come "pila" (il fatto che sia ricaricabile o no non ne cambia la definizione). Una "batteria" e' quindi un complesso formato da piu' "pile" poste in serie fra di loro. (Va notato che la definizione "pila" e' in effetti ambigua poiche' la famosa "pila di Volta" era in realta' una serie di una grande quantita' di coppie di elettrodi, si trattava quindi piu' precisamente di una "batteria di pile" ma la denominazione e' rimasta)
3) Una batteria di pile esprime le sue migliori prestazioni quando la capacita' delle singole celle e' uguale per tutte e cio' indipendentemente dalla tensione di ciascuna di esse, tuttavia per ragioni che non tratto qui e' bene che le celle che la compongono abbiano le stesse caratteristiche anche in tensione (e quindi siano di fatto realizzate con la stessa tecnologia costruttiva).
4) Parlando di batterie (gruppi di celle in serie) da porre a loro volta in serie e' sufficiente quindi che siano della stessa tecnologia costruttiva e che ABBIANO LA STESSA CAPACITA' , cio' comporta la conseguenza che semplicemente non e' bene porre in serie batterie di fattura diversa (non importa il costruttore, ma nel dubbio..), molto usate o di tanto diversa eta' (dalla data di attivazione) da poter supporre che la loro capacita' sia stata molto diversa o compromessa. Usare batterie dello stesso tipo attivate di recente o certamente in ottimo stato non comporta invece alcun inconveniente poiche' le batterie vengono conservate "a secco" (senza elettrolita) ed attivate poco prima di essere poste in vendita introducendovi la quantita' di soluzione di acido solforico necessaria al loro funzionamento, conseguenza di cio' non e' rilevante quando la batteria sia stata effettivamente costruita, la sua "vita" inizia dall'attivazione ed e' questo che conta.
5) A corollario di quanto detto al punto 4 e' facilmente intuibile che ponendo in serie elementi di capacita' diversa quello a capacita' piu' ridotta si scarichera' per primo e verra' quindi danneggiato rapidamente tentando di utilizzare ulteriormente l'insieme. In pratica la capacita' totale utile di una serie di batterie con diversa capacita' sara' LA CAPACITA' DELL'ELEMENTO MENO PERFORMANTE e fare cio' semplicemente non ha senso (e' la stessa logica per la quale si afferma che la prestazione di una catena e' quella del suo anello piu' debole).
6) Una singola cella (tranne il caso di elementi spiralati per i quali andrebbe fatto discorso a parte) e' formata da piu' coppie di piastre (positive e negative) poste in parallelo fra di loro, NON ha senso quindi temere di porre in parallelo le batterie poiche esse SONO GIA' IN PARALLELO al loro interno, la sola condizione richiesta e' che la tensione delle batterie da parallelare sia la stessa (quindi sia la stessa la loro tecnologia costruttiva) mentre e' indifferente la loro capacita', la capacita' totale sara' semplicemente la somma delle capacita' delle singole batterie utilizzate.

[ciro_ma_non_ferrara]

Quindi, per esempio, si potrebbero collegare in serie/parallelo anche 2 batterie 12v da 100Ah e 2 batterie 6v da 100Ah per un totale di 300Ah a 12v, purchè della stessa età, tipologia (acido libero, AGM, gel) e marca?
O la presumibile diversità dello spessore delle piastre le rende costruttivamente troppo diverse ed è assolutamente sconsigliato?

[IanSolo]

Leggi bene: e' stato usato il termine "tecnologia", che ha qualche differenza di significato rispetto a "tipologia".

[subdive]

Ciao,
In accordo a quanto citato da IanSolo:
"6) Una singola cella (tranne il caso di elementi spiralati per i quali andrebbe fatto discorso a parte) e' formata da piu' coppie di piastre (positive e negative) poste in parallelo fra di loro, NON ha senso quindi temere di porre in parallelo le batterie poiche esse SONO GIA' IN PARALLELO al loro interno, la sola condizione richiesta e' che la tensione delle batterie da parallelare sia la stessa (quindi sia la stessa la loro tecnologia costruttiva) mentre e' indifferente la loro capacita', la capacita' totale sara' semplicemente la somma delle capacita' delle singole batterie utilizzate."

Pongo la problematica, già verificatasi diverse volte, in batterie dei servizi poste in parallelo (semplice collegamento tra le batterie), nel fortuito, ma non insolito caso, che uno degli elementi interni da 2,1V. di una batteria composta da 6 elementi vada in corto, con conseguente danneggiamento di quella "buona" se non peggio.
Quindi parallelo si! ma condizionato da sistema di sicurezza che prevenga queste eventualità.
Perlomeno un adegato fusibile interposto nel cavo dedicato al parallelo.

Saluti
Antonio

[IanSolo]

E per proteggerti dal cortocircuito di una delle coppie di piastre poste internamente in parallelo (per costruzone) all'unica batteria avente tutta la capacita' necessaria per l'utenza cui e' dedicata come ti proteggi? mica puoi metterli i fusibili all'interno di un elemento! Con un'unica batteria se si guasta un elemento non hai piu' niente esattamente come nell'altro caso. Quello del parallelo e' un argomento come quello del gatto che si morde la coda.. Inoltre la probabilita' di avere un difetto e' proporzionale alla superficie attiva nelle celle, a pari capacita' di erogazione la superficie e' la stessa sia che si trovi in un singolo contenitore sia che sia ripartita in piu' contenitori, si puo' quindi affermare con buona certezza che la probabilita' di guasto sia la stessa (discorso dei fusibili da fare a parte).

[falanghina]

(24-09-2019 16:51)IanSolo Ha scritto:  E per proteggerti dal cortocircuito di una delle coppie di piastre poste internamente in parallelo (per costruzone) all'unica batteria avente tutta la capacita' necessaria per l'utenza cui e' dedicata come ti proteggi? mica puoi metterli i fusibili all'interno di un elemento! Con un'unica batteria se si guasta un elemento non hai piu' niente esattamente come nell'altro caso. Quello del parallelo e' un argomento come quello del gatto che si morde la coda.. Inoltre la probabilita' di avere un difetto e' proporzionale alla superficie attiva nelle celle, a pari capacita' di erogazione la superficie e' la stessa sia che si trovi in un singolo contenitore sia che sia ripartita in piu' contenitori, si puo' quindi affermare con buona certezza che la probabilita' di guasto sia la stessa (discorso dei fusibili da fare a parte).

Quindi consideri pari a 0 l'incidenza del rischio di non avere batterie con elementi identici.
Corretto?

[IanSolo]

Se ti capita di visitare una fabbrica di accumulatori al piombo noti che le piastre utilizzate per una stessa tipologia di prodotto sono tutte uguali indipendentemente dalla capacita' entro vasti limiti, ovvero una batteria a maggiore capacita' avra' semplicemente piu' piastre in parallelo in ogni singolo elemento rispetto a quante usate per la sua "sorella a piu' bassa capacita' quindi due accunulatori prodotti dalla stessa fabbrica e attivati nello stesso periodo (a pari invecchiamento quindi) avranno elementi che saranno sostanzialmente identici: avendo quindi buona cura di mantenere batterie in parallelo alle stesse condizioni (temperatura e livello di elettrolita) queste si comporteranno (anche come probabilita' di guasto) come un'unica batteria di capacita' pari alla somma delle capacita' delle singole costituenti.

[ciro_ma_non_ferrara]

(24-09-2019 07:17)IanSolo Ha scritto:  Leggi bene: e' stato usato il termine "tecnologia", che ha qualche differenza di fsignificato rispetto a "tipologia".

D'accordo con te, ho chiesto appunto perché "tecnologia", sotto certi aspetti, potrebbe anche indicare solamente la diversità costruttiva tra acido libero, AGM, ecc. e non, anche, la destinazione d'uso e il conseguente spessore delle piastre.

[falanghina]

(24-09-2019 22:49)IanSolo Ha scritto:  Se ti capita di visitare una fabbrica di accumulatori al piombo noti che le piastre utilizzate per una stessa tipologia di prodotto sono tutte uguali indipendentemente dalla capacita' entro vasti limiti, ovvero una batteria a maggiore capacita' avra' semplicemente piu' piastre in parallelo in ogni singolo elemento rispetto a quante usate per la sua "sorella a piu' bassa capacita' quindi due accunulatori prodotti dalla stessa fabbrica e attivati nello stesso periodo (a pari invecchiamento quindi) avranno elementi che saranno sostanzialmente identici: avendo quindi buona cura di mantenere batterie in parallelo alle stesse condizioni (temperatura e livello di elettrolita) queste si comporteranno (anche come probabilita' di guasto) come un'unica batteria di capacita' pari alla somma delle capacita' delle singole costituenti.

Bene.
Solo che vai a sostituire una delle batterie che sono state messe in serie\in parallelo con una anche identica, allora la nuova e le vecchie e la nuova non saranno più identiche.
Ne consegue scompenso nella capacità di carica e scarica, con conseguente deterioramento veloce, anzi velocissimo di quella che sarà portata a fare il lavoro per tutte le altre.

Tornando alla domanda iniziale, rifaccio l'esempio portato da Giuliano Tofani.
4 batterie da 6 collegate prima in serie, poi i parallelo.

Ne parte una e deve essere sostituita.
La differenza di usura portano con grande probabilità ad un problema?
Se si, due belle batterie da 12 da usare (carica e scarica) disgiuntamente non sono a questo punto molto meglio?

[subdive]

(26-09-2019 10:15)falanghina Ha scritto:  ....

Ne parte una e deve essere sostituita.
La differenza di usura portano con grande probabilità ad un problema?
Se si, due belle batterie da 12 da usare (carica e scarica) disgiuntamente non sono a questo punto molto meglio?

Ciao, secondo me e relative esperienze si! infatti io le ho tutte così.
Saluti
Antonio

[giulianotofani]

Molto meglio, molto peggio... Tutti i sistemi sono validi. Non sono adatti a tutte le barche. Io personalmente uso solo batterie a 12v da camion, che navigando in posti strani le trovo dappertutto. Se stessi sotto casa monterei anche le 6volt, .
La risposta è condizionta dall'uso che di fa della barca, la batteria è solo un dettaglio di un impianto molto complesso. Navighi tanto: oggetti commerciali e impianti ridondanti. Fai uscitine sul week end , sotto casa metti wuel che vuoi,l'elettricista è a portata di mano. Etc.

Discutere di batterie così in via teorica è secondo me un discorso zoppo

[Tatone]

!

[Tatone]

Leggendo i vari thread sulle batterie come questo, non finisco mai di stupirmi di quanta disinformazione e di quante errate ma radicate convinzioni ci siano sul tema. Eppure è tanto semplice, le tecnologie in gioco sono ben conosciute e consolidate, sono decenni che nelle industrie i muletti si muovono con batterie specifiche che possono scaricarsi fin quasi a zero, così come sono decenni che i motori si avviano con batterie che passano la stragrande maggioranza del loro tempo sotto carica. E nonostante ci si sforzi di spiegare anche con parole semplicissime questi concetti altrettanto semplici, ancora si riescono a leggere obiezioni o ragionamenti basati su convinzioni del tutto errate o fuorvianti.
Un buon impianto batterie dura anni, tanti anni se trattato mediamente bene e, se di buona qualità, non ti pianta così dall'oggi al domani. Inoltre, le tecnologie in caso di emergenza sono del tutto intercambiabili, la mia barca aveva batterie "da camion" da 12V, le ho cambiate con estrema facilità con batterie da muletto da 6V e con altrettanta facilità potrei sostituirle con qualsiasi altro tipo di batteria, ad esempio tornando a quelle da camion da 12V... Non capisco dunque perché farsi tanti problemi o limitarsi con ragionamenti che non c'entrano nulla con le prestazioni, la durata o le dimensioni (peso incluso), che sono le uniche 3 cose che contano...
Ah, mi ripeto, la differenza non sta tanto nella scelta 12V-6V, questa è una scelta fatta soltanto per avere batterie più piccole e maneggevoli a parità di dimensioni delle piastre (le pile da 2,1V che compongono le batterie). La vera differenza sta nel scegliere le batterie progettate per scaricarsi tanto (quelle da trazione dei muletti industriali o delle golf car ad esempio) oppure quelle progettate per scaricarsi poco (quelle da avviamento).
Tra le due, tecnicamente parlando, per i servizi di una barca non c'è proprio possibilità di discussione. Certo, se poi uno crede che le renne possano volare allora tutto è possibile...!

[giulianotofani]

Sul fatto delle batterie da camion forse non mi sono spiegato bene... Mi sono trovato a cercare le batterie in Senegal una volta.... trovale quelle da 6 volt.. e lì non c'erano renne ma solo gnú

Tu dici le prestazioni, la durata o le dimensioni (peso incluso), che sono le uniche 3 cose che contano..

Contano anche altre cose quando scegli come fare un impianto, batterie incluse

[Tatone]

(26-09-2019 19:27)giulianotofani Ha scritto:  Sul fatto delle batterie da camion forse non mi sono spiegato bene... Mi sono trovato a cercare le batterie in Senegal una volta.... trovale quelle da 6 volt.. e lì non c'erano renne ma solo gnú La battuta è forse simpatica, ma chissenefrega di trovare le batterie da 6V in Senegal. In primis, perché quelle da 6V non si rompono quasi mai e non serve cambiarle. Secondariamente, perché se proprio succede un disastro, possono essere sostituite, in coppia, da qualsiasi altra batteria da 12V, dove starebbe il problema?

Tu dici le prestazioni, la durata o le dimensioni (peso incluso), che sono le uniche 3 cose che contano.. Si, sono gli unici 3 parametri che contano per la scelta del tipo di batterie da utilizzare, la mia frase era chiaramente contestualizzata

Contano anche altre cose quando scegli come fare un impianto, batterie incluse Questa frase, che esprime un principio assoluto e universale, penso che non voglia dire assolutamente nulla in questo contesto, potresti spiegarla meglio?

[orteip]

(26-09-2019 19:20)Tatone Ha scritto:  Leggendo i vari thread sulle batterie come questo, non finisco mai di stupirmi di quanta disinformazione e di quante errate ma radicate convinzioni ci siano sul tema. Eppure è tanto semplice, le tecnologie in gioco sono ben conosciute e consolidate, sono decenni che nelle industrie i muletti si muovono con batterie specifiche che possono scaricarsi fin quasi a zero, così come sono decenni che i motori si avviano con batterie che passano la stragrande maggioranza del loro tempo sotto carica. E nonostante ci si sforzi di spiegare anche con parole semplicissime questi concetti altrettanto semplici, ancora si riescono a leggere obiezioni o ragionamenti basati su convinzioni del tutto errate o fuorvianti.
Un buon impianto batterie dura anni, tanti anni se trattato mediamente bene e, se di buona qualità, non ti pianta così dall'oggi al domani. Inoltre, le tecnologie in caso di emergenza sono del tutto intercambiabili, la mia barca aveva batterie "da camion" da 12V, le ho cambiate con estrema facilità con batterie da muletto da 6V e con altrettanta facilità potrei sostituirle con qualsiasi altro tipo di batteria, ad esempio tornando a quelle da camion da 12V... Non capisco dunque perché farsi tanti problemi o limitarsi con ragionamenti che non c'entrano nulla con le prestazioni, la durata o le dimensioni (peso incluso), che sono le uniche 3 cose che contano...
Ah, mi ripeto, la differenza non sta tanto nella scelta 12V-6V, questa è una scelta fatta soltanto per avere batterie più piccole e maneggevoli a parità di dimensioni delle piastre (le pile da 2,1V che compongono le batterie). La vera differenza sta nel scegliere le batterie progettate per scaricarsi tanto (quelle da trazione dei muletti industriali o delle golf car ad esempio) oppure quelle progettate per scaricarsi poco (quelle da avviamento).
Tra le due, tecnicamente parlando, per i servizi di una barca non c'è proprio possibilità di discussione. Certo, se poi uno crede che le renne possano volare allora tutto è possibile...!

Scusa Tatone, quel che dici puo essere giusto ma solo fino ad un certo punto ma poi, la questione diventa di interpretazione psicosoggettiva.

Intanto iniziamo con il dire che i paragoni vanno fatti si fra diverse tipologie ma no fra differenti categorie (puoi fare un raffronto fra una berlina ed un suv entrambi auto, ma non fra un'auto ed un camion).
Stabilito questo, se prendiamo le tue batterie speciali e le raffrontiamo con delle BUONE batterie da camion come mie e di Giuliano, entrambi i raffronti dovranno avere la stessa capacità erogativa e se così fosse la differenza non è esattamente come dici tu.

Se poniamo come caso che che entrambi le partite da raffrontare siano di buona marca e sopratutto di quelle più comuni in commercio ovvero delle C20 (capaci di erogare la loro corrente nominale per 20 ore consecutive prima di azzerare la loro capacità di ricarica), da specifiche tecniche rilasciate direttamente dalle case costruttrici al fine di non danneggiare la batteria abbiamo che, quella del tipo automobilistico non deve mai superare il 50% massimo della sua capacita che significa che può erogare la sua corrente nominale in tutta sicurezza per 10 ore consecutive. Per le batterie speciali da te decantate non è vero che possono arrivare a zero, ma sempre da specifiche del costruttore non devono superare l' 80% massimo della loro capacità ed il che significa che possono erogare la loro corrente nominale per 16 ore consecutive.

Ora dato che i consumi in barca non sono alti come la corrente nominale delle batterie e quindi le ore di capacità in sicurezza si dilatano ma si dilatano per entrmabi e benanche si dilati anche la differenza non è proprio così eclatante.

A conti fatti, con batterie dello stesso amperaggio, della stessa classe e a parità di consumi, più o meno avremo che: la batteria automotive arriva a fare tranquillamente in sicurezza 48 ore (2 giorni) prima di avere bisogno di essere ricaricata. Quella speciale arriva a fare tranquillamente 72 ore (3 giorni) ma poi anche lei ha bisogno di essere ricaricata. Io non ce la vedo tutta questa differenza che con due pannellini si può benissimo colmare con un incidenza dei costi raffrontata a parità di durata ad un quarto rispetto all'altra compreso l'aquisto dei pannelli....

Scusa Tatone se sono intervenuto nonostante come te avessi già detto la mia, ma secondo me hai fatto un'intervento a gamba tesa (detto in amichevole ovviamente) dandoci a noi che utilizziamo le batterie da camion, dei bigotti disinformati affetti da convinzioni radicate....

A ciascuno il suo tipo di batteria e spero che nessuno si affidi ad un determinato tipo solo perchè decantato da questo o da quello ma solo perchè si è fatto bene i suoi conti di consumi, di cariche e scariche oltre che di portafogli....

[Tatone]

(26-09-2019 20:02)orteip Ha scritto:  Scusa Tatone se sono intervenuto nonostante come te avessi già detto la mia, ma secondo me hai fatto un'intervento a gamba tesa (detto in amichevole ovviamente) dandoci a noi che utilizziamo le batterie da camion, dei bigotti disinformati affetti da convinzioni radicate....
Scusami tantissimo se ti ho dato questa impressione, ma proprio non era mia intenzione fare interventi a gamba tesa o denigratori, talvolta si scrive in fretta e magari sfugge l'attenzione alla forma. Ho cambiato colore perché il rosso forse contribuisce in negativo!
Il mio era un semplice sfogo legato al fatto che alla fine su questo tema che ha basi fortemente tecniche e, lasciami dire, quasi scientifiche, si fanno discorsi che sembrano invece basati su convinzioni quasi "religiose". Nella fattispecie, continuo a ritenere che le batterie "da camion" siano certamente superiori a quelle "da auto", perché costruite per carichi più gravosi ed utilizzi comunque più estremi (con quindi capacità di carica e dimensioni e caratteristiche delle piastre molto più consistenti). Ma altrettanto ritengo, ma bada bene che non è una mia opinione bensì un fatto, che quelle da trazione siano a loro volta superiori per l'utilizzo dei servizi di bordo, sempre se confrontiamo a parità di amperaggio ovviamente.
Poi, entrando nel merito, il tuo esempio basato sul tempo di scarica secondo me è parzialmente fuorviante (questa si è una mia opinione, ovviamente confutabile). Per spiegare più facilmente, esprimerei nuovamente lo stesso concetto in termini di capacità di carica, ossia di carica contenuta nella batteria. Questo vuol dire che per 2 identiche batterie, una da camion ed una da trazione da supponiamo 100Ah di capacità massima, nel primo caso potremo utilizzare in realtà 50Ah, nel secondo caso invece 80Ah. Vuole anche dire che gli stessi 50Ah utilizzabili con la batteria da camion, posso averli con una batteria da trazione più piccola e leggera, da 62,5Ah, con conseguente risparmio in peso, spazio e probabilmente anche costi.
Va inoltre rilevato il fatto che la curva di ricarica degli alternatori e dei relativi regolatori è fatta in modo tale da erogare molta carica quando le batterie sono molto scariche e poca carica quando sono più cariche. Il risultato è che un pacco batterie che io posso scaricare di più, avrà cicli di ricarica sensibilmente più efficienti di un pacco batterie che ricarichiamo sempre ad esempio nella zona dal 70% al 100%... significa meno motore o meno generatore o meno pannello solare a parità di amperaggio assorbito dalla batteria!

A ciascuno il suo tipo di batteria e spero che nessuno si affidi ad un determinato tipo solo perchè decantato da questo o da quello ma solo perchè si è fatto bene i suoi conti di consumi, di cariche e scariche oltre che di portafogli.... Verissimo, ma conti giusti però, non basati su caratteristiche "decantate" ma su fatti e numeri concreti!!