Caricatore mobile autonomo da campo

In diverse occasioni, può essere utile avere con sé sul campo un caricabatterie autonomo. In cima a una montagna, dopo un’ora di cammino, mi sono ritrovato nella nebbia in compagnia di un modellista e del suo aeromodello lanciato a mano. Ho pensato che il suo fosse il modello ideale per volare in quelle condizioni in uno spazio molto ristretto. Lui mi ha allora fatto notare che il suo tempo di volo era limitato e che non sapeva mai quanta autonomia gli restasse con una batteria da 350 mAh.

Sono un concorrente F5J e anch’io, durante gli allenamenti, mi trovo ad affrontare il problema di dover ricaricare regolarmente batterie di piccola capacità (650 mAh)... così mi sono costruito un caricabatterie da campo.

Non è una novità. È pratica comune ricaricare le batterie collegando il caricabatterie alla batteria dell’auto senza chiedersi se l’auto potrà ripartire a fine giornata. Piccolo aneddoto: al campionato europeo di F3J in Ungheria, con una temperatura di 40 °C, la squadra svizzera ha scaricato completamente la batteria dell’autobus in un solo giorno… e ha rimesso in moto l’auto con delle batterie per modellismo!

Se si cerca un caricabatterie compatto, l’M6D è sicuramente da prendere in considerazione. Con dimensioni di 98 × 68 × 35 mm e un peso di 220 g, due uscite di ricarica con connettori bilanciati (1-6S) e un’uscita USB da 5 V/2,1 A, è uno dei caricabatterie più piccoli sul mercato e ha un prezzo davvero interessante (<100 CHF)!

L’alimentazione (e le uscite) sono realizzate con connettori XT60. La tensione di alimentazione può variare da 7 a 28 V! Ciò consente

un'ampia scelta di tipi di batterie di alimentazione!

L'idea iniziale è quella di utilizzare una batteria agli ioni di litio da 12 V (3S) a 24 V (6S) o al litio-ferro. Le batterie agli ioni di litio sono costituite principalmente dai ben noti elementi 18650 o 26650. Attenzione però alla scelta del fornitore: i prodotti cinesi non sono sempre affidabili! Prezzi troppo vantaggiosi nascondono spesso batterie che non rispettano le specifiche tecniche! In Svizzera è anche possibile procurarsi pacchi batteria per utensili elettrici. In questo caso occorre però modificarli, cosa sconsigliata ai neofiti. Il vantaggio di questi pacchi è che nella maggior parte dei casi integrano un sistema di gestione della batteria (BMS) di protezione. La mia scelta è comunque ricaduta su una batteria LiPo 3S/8000 mAh ad alta capacità, versione «bashing», spesso venduta per i modellini di camion. È facile da reperire in Svizzera, affidabile, di qualità ed economico... ma attenzione, non dispone di un sistema di gestione della protezione della batteria (BMS).

Una batteria è in grado di fornire una certa quantità di energia. Questa si calcola moltiplicando la capacità per la tensione media. Prendiamo ad esempio una batteria 4S/650 mAh di F5J: la sua energia è pari a: $14,8 \text{ V} \times 0,65 \text{ Ah} = 9,62 \text{ Wh}$ . La mia batteria di alimentazione è una 3S/8000 mAh; la sua energia è pari a: $11,1 \text{ V} \times 8,0 \text{ Ah} = 88,8 \text{ Wh}$ . Si può considerare approssimativamente che il numero di ricariche possibili sia pari a: 88,8 Wh/9,62 Wh = 9,23... quindi, posso aspettarmi di poter ricaricare 9 batterie 4S/650 mAh...

$$\text{Energia (Wh)} = \text{tensione (V)} \times \text{capacità (Ah)}$$

• Tensione
• Corrente
• Energia erogata
• Temperatura

• Tensione
• Corrente
• Tempo di carica
• Energia erogata
• Tensione delle celle

La realtà potrebbe smentire questa cifra poiché la batteria da caricare non è necessariamente scarica, quella di alimentazione deve rispettare le specifiche e il nostro caricabatterie assorbirà parte della sua energia durante il processo (rendimento).

Considerando l’energia richiesta per la batteria di alimentazione, è possibile scegliere tra 3S, 4S o 5S poiché il caricabatterie supporta diversi intervalli di tensione.

Quando una batteria LiPo scende al di sotto dei 3,0 V per cella, inizia a deteriorarsi e può arrivare persino a danneggiarsi irreparabilmente...

Il caricabatterie M6D offre la possibilità di selezionare, preimpostare e memorizzare 3 fonti di alimentazione, specificando per ciascuna di esse la potenza massima in ingresso, la corrente massima e l’intervallo di tensione. Si dovrà prestare attenzione a impostare la ten-

Tensione minima della batteria in ingresso pari a 3,2 V o 3,3 V moltiplicata per il numero di celle. La tensione della batteria di alimentazione viene visualizzata sul display del caricabatterie.

Ho aumentato la sicurezza dell’alimentazione con un cicalino collegato alla presa di bilanciamento che emette un segnale acustico forte non appena uno degli elementi della batteria scende al di sotto della tensione di 3,3 V.

Importante: in ogni caso, quando il caricabatterie non è in uso, è necessario scollegare l’alimentazione, sia scollegando la batteria di alimentazione, sia inserendo un interruttore per interrompere il circuito, poiché altrimenti il caricabatterie continuerà a consumare energia... e, come regola di sicurezza, bisogna sempre rimanere nelle vicinanze di una batteria in carica!

In questa configurazione ho trovato una soluzione di ricarica sul campo che soddisfa le mie esigenze. Alcuni calcoli preliminari vi permetteranno di capire se questa soluzione è adatta alle vostre applicazioni, in particolare per ricaricare batterie ad alta capacità. Scegliendo questa batteria di alimentazione, si copre una giornata di volo per un utilizzo tipo F5J con 3 batterie. Per contro, gli appassionati di turbine/elicotteri e aerei da competizione rimarranno presto a corto di energia!

Si tratta di un sistema del peso di circa 1 kg che a volte devo portare nello zaino. Esistono anche prodotti commerciali per chi consuma molta energia, come il Leomotion Portable Power Supply 13,2 V/100 Ah (11 kg) a 600 CHF, ma in quel caso si entra in un’altra categoria.