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Novembre/Dicembre 2016
Automazione e Strumentazione
MISURA
approfondimenti
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potenza molto simili, come ad esempio i car-
diofrequenzimetri in grado di trasmettere i dati
ad un orologio sportivo o ad uno smartphone.
Tramite il movimento di chi li indossa, alcuni
wearable possono immagazzinare abbastanza
energia da poter ricaricare anche altri dispo-
sitivi elettronici. In ogni caso questa energia
intesa come fonte di alimentazione non è del
tutto affidabile e potrebbe non coincidere con
i momenti di attività dei dispositivi elettronici.
Ne deriva che la maggior parte dei dispositivi
ad accumulo energetico richiedano anche l’im-
piego di una
batteria ricaricabile
, alimentata a
sua volta dal sottosistema di
raccolta di ener-
gia
, così da
poter essere utilizzata in qualun-
que momento
, in caso di necessità.
Le coin cell ricaricabili sono disponibili con
un’eccellente densità di energia. Ad esempio
la serie
Coin Power di Varta
vanta una ten-
sione nominale di 3,7 V, un’altezza di 5,4 mm,
con diametro di 12,1 mm nella versione da 50
mAh e di 16,1 mm per la versione da 100 mAh.
Queste celle a bottone, come spesso vengono
chiamate le batterie di piccole dimensioni, pre-
sentano una impedenza interna molto bassa
e correnti di scarica fino a 5C (sarebbe a dire
rispettivamente 250 mA o 500 mA).
Oltre alle celle a bottone, i dispositivi wearable
possono utilizzare altri modelli piccoli e leggeri
come le
batterie ricaricabili a pin di Pana-
sonic
, destinate ad applicazioni sottili come
le montature per occhiali e le penne.
Sono batterie che lavorano a 3,75 V,
con un diametro di 3,5 mm, una lun-
ghezza di 20 mm e pesa solo 0,6 g.
Le temperature
nella produzione industriale
Oltre all’elettronica di consumo,
l’IoT coinvolge anche i settori indu-
striale e automotive. In particolare,
nell’ambito del
controllo dei pro-
cessi industriali
, l’installazione di
sensori wireless
che riportino ad
un sistema centrale quanto succede
all’interno della fabbrica, è il primo
importante passo verso l’Industria
4.0. Le reti di sensori industriali pos-
sono attingere energia dall’ambiente
di lavoro, per esempio dal calore
sprigionato dallo stesso processo
produttivo, oppure dal movimento di
un braccio robotizzato ma, comun-
que, necessitano pur sempre di bat-
terie. Nonostante il profilo della
potenza possa essere simile a quello dei dispo-
sitivi consumer,
le batterie per applicazioni
industriali dovranno operare in ambienti
molto più ostili mantenendo un’elevata affi-
dabilità nonostante le condizioni difficili
.
Involucri e sigilli speciali possono proteg-
gere dall’infiltrazione di polvere, umidità e
sostanze chimiche ma sarebbe comunque dif-
ficile proteggere i dispositivi da temperature
troppo calde o troppo fredde che andrebbero
a danneggiare la stessa composizione chimica
della batteria.
Per questo tipo di ambienti ostili,
Tadiran
ha sviluppato i formati AAA e AA, batterie
che possono essere ricaricate a
temperature
comprese tra i -40 e +85
°C, un notevole
progresso rispetto alle ricaricabili al litio che
operano tra 0 e 60 °C. Questo tipo di batteria
è in realtà un condensatore elettrico ibrido
(HLC, hybrid layer capacitor ) in grado di pro-
durre gli impulsi di corrente necessari per le
comunicazioni wireless, fino a 5 A. Inoltre,
questi dispositivi hanno un tasso di auto-sca-
rica basso, meno del 5% all’anno, e in media
restano operativi per oltre 10 anni all’interno
dell’applicazione.
In conclusione, la scelta della batteria per qual-
siasi tipo di applicazione IoT dipenderà dal pro-
filo di potenza dell’applicazione stessa, ma va
correlato ai diversi fattori ambientali, quali ad
esempio la temperatura operativa.
Batterie Tadiran per ambienti ostili