produzione di energia elettrica con sistemi a celle ... - Il Saturatore

sistema di accumulo dell’energia
Senza voler entrare nel merito di una trattazione estremamente specialistica, i parametri
misurabili sulla batteria e correlabili con lo stato di carica sono:
— Densità dell’elettrolito: direttamente legata alla quantità di acido solforico presente
nel vaso e che viene consumato per la reazione di scarica. Pur prelevando la stessa
energia, al variare del regime di scarica corrispondono diverse densità finali (più
intenso è il regime di scarica, minore è la quantità di elettrolita utilizzato e quindi più
alta è la densità finale). Il problema di correlare l’informazione della densità con il
regime di scarica rimane relativo alla considerazione che l’utilizzo del materiale attivo
dipende dalla geometria dell’elemento (significa che i risultati non sono
generalizzabili) e che la densità è influenzata dalla temperatura.
— Forza elettromotrice a vuoto: è legata alla densità dell’elettrolito secondo la
relazione: V0 = densità elettrolita [kg/dm3] + 0,84
— L’informazione che può fornire la FEM ha così gli stessi problemi visti per la densità
nonostante una minor sensibilità con la temperatura ed una oggettiva facilità di
misura. Le differenze di tensione sono però piuttosto limitate e soprattutto sono
valide solo un paio di ore dopo l’annullamento della corrente erogata.
— Tensione a carico: sarebbe un’indicazione facile da ottenere a patto però di
conoscere il regime di scarica e le condizioni termiche; per le applicazioni che stiamo
trattando questa informazione non è in genere disponibile. Si potrebbe correlare la
tensione misurata alla corrente di scarica compensando la tensione
proporzionalmente alla corrente erogata: l’errore che si commetterebbe sarebbe
quello di considerare la resistenza interna costante. Un’altra possibilità potrebbe
consistere nel misurare la tensione e la sua variazione nel tempo ottenendo una serie
di caratteristiche U e dU/dt, per diversi gradi di scarica, tra loro confrontabili: in
questo caso, si impone però la presenza di un dispositivo intelligente e la preventiva
caratterizzazione di ogni tipo di accumulatore. Si può immaginare la difficoltà di
tutto il processo di analisi quando, in impianti fotovoltaici, si passa dalla situazione
di scarica a quella di carica e poi ancora di scarica in tempi che possono essere anche
brevissimi;
— Corrente integrata nel tempo: è una misura che può essere molto precisa ma non è
correlabile direttamente con lo stato di carica se non conoscendo la capacità
erogabile per quel regime di lavoro. Inoltre, non tiene conto della temperatura e
dell’invecchiamento dell’accumulo;
— Resistenza interna: la misura della resistenza interna (resistenza ohmica più
resistenza equivalente legata ai fenomeni di diffusione dell’acido) è una indicazione
correlata allo stato di carica. Mentre la rilevazione della resistenza ohmica è facile e
pressoché immediata, la determinazione di quella equivalente necessita l’interruzione
della corrente al carico e apparati di misura complessi;
— Da quanto esposto si può ben capire come qualsiasi dispositivo di regolazione della
carica che verrà descritto nel seguito, non potendo basarsi su informazioni precise
riguardo al reale stato di carica dell’accumulo clic gestisce sarà neanche in grado di
sfruttarne appieno le capacità.
Walter Morgano Tesi di Dottorato di Ricerca
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