Calcolo autonomia batterie

Il calcolo dell'autonomia energetica del robot FRIEND richiede la scelta delle migliori batterie realizzabili con le attuali tecnologie; le tabelle seguenti riportano le caratteristiche tecniche più importanti delle batterie scelte : le batterie Litio Polimeri prodotte da 3M e le batterie Nickel Idrogeno con 22 celle 52AN prodotte da SAFT. Le tabelle riportano dati dichiarati dai produttori sui rispettivi siti Internet.

Batterie Litio Polimeri

Modello V Massa (kg) Num. Peukert Lung.(cm) Largh.(cm) Alt.(cm) Cap. 20h (Ah) Ris. capacità (min) Cicli s/c
3M (1) 12 10 1.1 32 17 24 70 140 600
3M (2) 12 9 1.1 32 17 24 145 309 1000

note: (1) obbiettivi a medio termine ; (2) obbiettivi a lungo termine

 

Batterie Nickel Idrogeno

Modello Massa (kg) Num.Peukert Dimensioni (mm) Capacità nominale Capacità C/2
SAFT 22x52AN 35 1 610x360x200 52 Ah 51 Ah

 

Con questa pagina è possibile calcolare facilmente l'autonomia di qualsiasi tipo di batteria in qualsiasi configurazione : è sufficiente conoscere il numero di Peukert della batteria e l'assorbimento di corrente richiesto.

Il numero (esponente) di Peukert è importante poichè è indice della resistenza interna della batteria.Una batteria può essere caratterizzata da un valore elevato di capacità (Ah) (calcolata scaricandola in 20 ore) , ma possedere un numero di Peukert altrettanto elevato : questa caratteristica rende la batteria inadeguata alle esigenze di un robot per lo spazio, poichè la corrente erogata scaricandola in 1 ora o 0.5 ore risulta inferiore a quello di una batteria con bassa capacità (calcolata scaricandola in 20 ore) ma con un basso numero di Peukert. E' perciò necessario basarsi sul calcolo del numero di Peukert, e non sulla capacità dichiarata, per valutare l'autonomia di una batteria.

Per il calcolo del numero di Peukert si possono utilizzare due metodi alternativi : per il primo occorre calcolare le autonomie risultanti da due diversi valori di erogazione di corrente ; per il secondo, è necessario conoscere la capacità della batteria calcolata scaricandola in 20 ore e la riserva di capacità, dati forniti dal costruttore :


Autonomia 1: min
Corrente 1: A
Autonomia 2: min
Corrente 2: A



oppure


Capacità 20 ore: Ah
Riserva capacità:min



Esponente di Peukert:
Capacità di Peukert : Ah

A questo punto, con il form seguente, è possibile calcolare l'autonomia del robot in missione; è sufficiente conoscere l'assorbimento di corrente di ciascuna singola operazione compiuta dal robot, e la sua incidenza ( in % ) sul totale della missione; è anche possibile inserire il valore di corrente mediamente erogata da eventuali pannelli solari.


Assorbimenti di corrente di ciascuna operazione:

Freeflying : A
Assemblaggio/Manutenzione: A
Docking : A
Presa oggetti : A
Traslazione : A
Cambio lato : A

Corrente erogata dai pannelli solari: A

Percentuale di incidenza di ogni singola operazione sul totale della missione:

Freeflying : %
Assemblaggio/Manutenzione: %
Docking : %
Presa oggetti : %
Traslazione : %
Cambio lato : %

Attenzione: assicurarsi che il totale sia pari al 100%, poichè il form non lo controlla.


Assorbimento equivalente: A


Autonomia con
Batterie : ore
Batterie e pannelli solari: ore

I calcoli effettuati da questo form sono basati su queste formule.

Si procede ora al calcolo dell'autonomia del robot FRIEND sia nell'esecuzione di singole operazioni, sia in missione, per diverse configurazioni di alimentazione elettrica del robot.

Alimentazione elettrica Indice Autonomia missioni