Batterie intelligenti: l’importanza dell’alimentazione

Accutronics ci illustra le sfide poste dalle batterie nelle apparecchiature di prova e nella strumentazione. La fonte di alimentazione non è
la prima cosa a cui pensano i progettisti, ma in caso di perdita o di energia tutti i risultati andrebbero persi

Componenti di alta qualità, fra cui le batterie, sono essenziali per garantire che le misurazioni siano e continuino a essere accurate. In queste pagine Rob Brown, responsabile marketing presso il produttore di batterie professionali Accutronics, spiega il ruolo che svolgono per ottenere una strumentazione affidabile, e le sfide che i progettisti devono prendere in considerazione.

Un esempio applicativo dallo spazio

Poche settimane dopo il lancio del telescopio spaziale Hubble da 4,7 miliardi di dollari, avvenuto nel 1990, il team della NASA si è reso conto di un errore: le immagini restituite dal telescopio non erano così nitide come previsto. Ciò era dovuto a un problema nel sistema ottico del telescopio, perché il perimetro esterno dello specchio primario era di 2.200 nanometri troppo piatto. L’indagine per accertare le cause ha evidenziato un correttore di nullità riflettente, un dispositivo utilizzato per testare e modellare correttamente gli specchi non sferici. Era stato appositamente assemblato per la costruzione del telescopio, ma l’operazione non era stata eseguita in modo corretto, con una lente fuori posizione di
1,3 mm. La leggera differenza ha avuto un impatto significativo sull’utilità del telescopio, fino a quando, tre anni dopo, non è stato bilanciato. Questo ha comportato una serie di costosi lanci per montare e sostituire la strumentazione negli anni successivi. Anche se la maggior parte delle applicazioni di strumentazione tendono a essere più vicine, il telescopio spaziale Hubble evidenzia come deviazioni anche lievi nelle misurazioni possano avere conseguenze significative.

Le batterie con bassi tassi di autoscarica sono essenziali per lunghi periodi in luoghi remoti.
Le batterie con bassi tassi di autoscarica sono essenziali per lunghi periodi in luoghi remoti.

Applicazione e ambiente operativo: scegliere la fonte di alimentazione

I progettisti che lavorano su dispositivi di prova, misurazione e strumentazione mirano a garantire la precisione specificando componenti di alta qualità, e assicurando che i progetti siano adatti allo scopo e funzionali. Uno di questi è la fonte di alimentazione. Spesso non è la prima cosa a cui pensano, eppure, se ci fosse un’improvvisa perdita di alimentazione dovuta a un guasto elettrico di rete o a un guasto della batteria, tutti i risultati andrebbero persi. Allo stesso modo, i cali dell’energia fornita a un dispositivo digitale possono influenzare le misure registrate. Nella scelta della fonte di alimentazione ottimale, è importante considerare l’applicazione a cui è destinato il dispositivo e l’ambiente in cui opererà. Se il dispositivo è presidiato, portatile o utilizzato regolarmente, allora una batteria secondaria (ricaricabile) può essere la più adatta perché capace di comunicare informazioni all’utente, come la salute della batteria e lo stato di carica, per consigliare quando deve essere ricaricata o sostituita. In alternativa, se il dispositivo viene utilizzato in un luogo in cui è disponibile energia naturale proveniente dal sole o dal vento, ha senso sfruttarla. Ad esempio, una stazione meteorologica potrebbe utilizzare una batteria secondaria (ricaricabile) che si ricarica con l’energia solare o eolica e, quindi, può funzionare per molti anni senza bisogno dell’intervento umano. Mentre alcuni dispositivi hanno il lusso di recuperare l’energia rinnovabile, altri, come i sismometri a fondo oceano possono essere impostati per lunghi periodi in luoghi remoti dove hanno un accesso limitato all’energia, e non possono essere ricaricati o sostituiti. In tali ambienti, le batterie primarie (non ricaricabili) con bassi tassi di autoscarica sono essenziali per fornire energia per un periodo che si estende per diverse settimane o mesi. Le batterie dovranno anche essere rinforzate per resistere alle pressioni elevate e agli urti.

Le batterie ricaricabili a energia solare o eolica sono adatte per le stazioni meteorologiche.
Le batterie ricaricabili a energia solare o eolica sono adatte per le stazioni meteorologiche.

Soluzioni “su misura” per far fronte alle singole condizioni operative

Nonostante ognuna di queste applicazioni sia varia e richieda diverse forme di alimentazione, hanno in comune la necessità di batterie affidabili e ad alte prestazioni. Se le batterie dovessero improvvisamente guastarsi, non ci sarebbero più misurazioni disponibili, il che ostacolerebbe gli scopi di ricerca o di monitoraggio dei dispositivi. Una delle sfide principali affrontate dalle batterie nei dispositivi di prova e misurazione è che non esiste un’unica serie di richieste tipiche. Un dispositivo portatile per il controllo delle emissioni dei veicoli dovrà affrontare ambienti operativi molto diversi rispetto a un sismometro. È per questo motivo che, quando Accutronics lavora con i progettisti su progetti di test e strumentazione, spesso si trova a sviluppare batterie intelligenti “su misura” che rispondono alle peculiari necessità di una determinata applicazione. Accutronics può contare su anni di esperienza nello sviluppo e la produzione di queste soluzioni per soddisfare i complessi requisiti di molti ambienti di collaudo. Il servizio “su misura” Accupro si basa su questa competenza per offrire batterie o caricabatterie personalizzati che facciano fronte alle esigenze applicative e alle tempistiche di sviluppo dei prodotti.