Quanto costa ricaricare una batteria?

Da dispositivi più piccoli come un controller Xbox a dispositivi più grandi come un soffiatore per foglie alimentato a batteria o persino un'auto, ecco come capire quanto costa ricaricare le batterie.

Perché calcolare i costi delle batterie ricaricabili?

Certamente non devi calcolare il costo dell'utilizzo delle batterie ricaricabili per usarle. Forse la comodità di non correre mai al negozio per acquistare più batterie per i tuoi controller Xbox è abbastanza alta da non preoccuparti se le batterie ricaricabili ti fanno risparmiare denaro e le useresti a prescindere.

Ma forse stai pensando di acquistare tutti gli attrezzi da prato e da giardino alimentati agli ioni di litio per sostituire i tuoi dispositivi alimentati a gas e ti stai chiedendo se ricaricarli settimana dopo settimana in estate finirà per essere più costoso di quanto ti aspetti .

O, forse, sei come noi e sei solo inesorabilmente curioso di tutto e ti piacerebbe sapere esattamente quanto costa caricare e utilizzare il tuo drone, soffiatore per foglie o altri dispositivi alimentati a batteria. A proposito di curiosità, se stai leggendo questo articolo perché stai valutando di passare a un tagliaerba o spazzaneve a batteria, ecco un dettaglio delle differenze di costo tra tagliaerba a benzina e a batteria e lo stesso per gli spazzaneve.

Qualunque sia la tua motivazione, non è difficile capire quanto costa caricare batterie ricaricabili grandi e piccole.

Come calcolare i costi delle batterie ricaricabili

Ci sono due modi per calcolare quanto costa ricaricare una batteria ricaricabile. Uno è molto preciso in quanto consente di misurare l'esatta quantità di energia utilizzata, a livello di presa, dal caricabatterie e dalla batteria combinati. Per quanto grande o piccolo sia il sovraccarico dell'utilizzo del caricabatterie, questo metodo ne tiene conto.

L'altro è meno preciso perché utilizza calcoli di base back-of-the-envelope per determinare la quantità di energia richiesta dalle batterie per raggiungere il 100% della capacità. Anche se potresti essere sorpreso di quanto siano accurati i calcoli semplici grazie ai miglioramenti nell'efficienza del caricabatterie e nella tecnologia della batteria.

Cominciamo con il metodo più preciso, nel caso foste curiosi di ottenere i numeri esatti, per poi passare ad utilizzare un semplice calcolo che vi aiuti (con un discreto grado di accuratezza) a stimare l'utilizzo.

Qualunque sia il metodo che scegli di utilizzare, tuttavia, avrai bisogno di un'informazione cruciale. Prima di procedere, prendi l'ultima bolletta o controlla il sito web del tuo fornitore di energia elettrica per il costo di un chilowattora (kWh) nella tua zona. Abbiamo utilizzato 14 centesimi per kWh nelle nostre equazioni di esempio di seguito, ma dovrai adattarlo al costo dell'utenza locale.

Misura il consumo di energia in tempo reale del caricabatterie

Se desideri la risposta più semplice e accurata a "Quanto costa caricare il mio dispositivo?" dovrai misurare il caricabatterie in uso piuttosto che calcolare il costo in base alla sola capacità energetica della batteria.

La ragione è semplice: ogni uso di elettricità comporta una perdita in qualche forma. Se hai mai scollegato un caricabatterie per il tuo telefono o laptop e hai notato che il caricabatterie era caldo al tatto, hai sperimentato un po' di quella perdita: parte dell'elettricità che fluisce verso il dispositivo di ricarica si è irradiata nella stanza sotto forma di calore anziché finendo immagazzinato nella batteria. (Per inciso, non preoccuparti di scollegare il caricabatterie del telefono quando non è in uso, poiché utilizza solo circa 5 centesimi di energia all'anno in modalità standby.)

P3 International P4460 Uccidi un Watt

Questo semplice misuratore plug-in rende così facile calcolare quanto costa alimentare un dispositivo.

Amazzonia

$ 34,59

Abbiamo una guida dettagliata per misurare il consumo energetico di dispositivi ed elettrodomestici in casa e raccomanderemo lo stesso metodo di misurazione del dispositivo descritto in quella guida. Abbiamo utilizzato per anni un misuratore di dispositivi P3 International 4460 Kill A Watt e non possiamo raccomandarlo abbastanza per questo tipo di progetti.

La cosa più bella di Kill A Watt è che puoi collegare il costo per kWh e visualizzerà il costo energetico effettivo e non solo l'energia utilizzata, il che ti consente di saltare qualsiasi calcolo manuale per capire quanto funziona il costi del caricatore per carica.

Basta configurare Kill A Watt, collegare il caricabatterie e fare riferimento al dispositivo quando ha finito di caricare la batteria.

A titolo di esempio (e per confrontarlo con la tecnica di calcolo manuale di cui parleremo nella prossima sezione), abbiamo caricato una batteria agli ioni di litio da 6,0 Ah 40 V completamente scarica durante l'utilizzo del misuratore Kill A Watt.

Secondo il misuratore, caricare la batteria è costato $ 0,03, come mostrato nella foto sopra. Successivi test di ricarica della batteria dopo averla utilizzata fino all'esaurimento hanno dato lo stesso valore: 3 centesimi a carica.

E i risultati sono stati coerenti con più ricariche e anche quando si utilizzavano caricatori rapidi multi-batteria. Quando abbiamo misurato quanto costa caricare quattro batterie da 6,0 Ah 40 V (che è ciò che il nostro spazzaneve Ryobi scarica) i risultati sono stati esattamente quelli che ti aspetteresti: 12 centesimi (3 centesimi per batteria). Se sei curioso di sapere quanto ci fa risparmiare per colpo di neve, costa circa 1/15 del prezzo far funzionare uno spazzaneve a batteria su uno spazzaneve a gas.

Tieni presente che l'utilizzo di un Kill A Watt o di un prodotto simile funziona solo se il dispositivo viene caricato tramite una presa standard. Per gli articoli, come i veicoli elettrici, che vengono caricati tramite un'infrastruttura dedicata cablata nella tua casa, dovrai utilizzare alcune delle altre tecniche nella nostra guida per misurare il consumo di energia, come utilizzare il tuo contatore elettrico come monitor. Oppure puoi passare al passaggio successivo e utilizzare un semplice calcolo per ottenere una stima molto ragionevole.

Calcola il costo in base alla capacità della batteria

Anche se abbiamo passato un po' di tempo a enfatizzare fattori come la perdita di energia, tenendo conto del caricabatterie nell'analisi dei costi e simili, una cosa che scoprirai, specialmente con batterie più piccole, è che i semplici calcoli manuali sono sorprendentemente accurati.

La tecnologia dei caricatori e delle batterie è in costante miglioramento. La maggior parte delle configurazioni di ricarica sono altamente efficienti, con un'efficienza dell'85-95%.

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Per le piccole batterie che costano pochi centesimi per essere caricate, una perdita del 5-15% è una frazione di un centesimo di elettricità. Anche quando si passa a batterie delle dimensioni di un veicolo elettrico nella gamma 30-100 kWh, la perdita di sovraccarico per carica è di circa un dollaro.

Quindi, indipendentemente dalle dimensioni della batteria, come si ottiene dai dettagli che si conoscono su una determinata batteria per capire quanto costa caricarla da scarica al 100%?

Innanzitutto, è necessario conoscere la tensione (V) e l'amperaggio ore (Ah) della batteria in questione. Di solito è stampato direttamente sull'involucro della batteria, ma nei casi in cui non si ha accesso diretto alla batteria all'interno di un dispositivo, è necessario controllare la documentazione tecnica del dispositivo. Per alcuni dispositivi, come i controller per console, è comune elencare l'amperaggio ma non il voltaggio, quindi dovrai scavare un po'.

In alcuni casi, come con le "centrali elettriche" sostitutive del generatore e i veicoli elettrici, le batterie sono etichettate con Wh o addirittura kWh. Se questo è il caso della tua batteria, puoi saltare i passaggi della conversione Wh e della conversazione da Wh a kWh di seguito, ove applicabile.

Per le batterie più piccole, tuttavia, una volta che si conoscono i valori di V e Ah, è possibile utilizzare una semplice equazione per determinare i wattora (Wh) di energia che la batteria può contenere.

 V * Ah = Bh

Quindi, nel caso della nostra batteria agli ioni di litio da 6,0 Ah 40 V, otteniamo i seguenti wattora:

 40V * 6.0Ah = 240Wh

Successivamente, dividiamo i wattora per 1000 per convertirli in chilowattora (l'unità utilizzata dalla tua compagnia elettrica per fatturarti).

 240Wh/1000 = 0,24 kWh

Successivamente, calcoliamo il costo. Se vuoi davvero aumentare la tua stima, puoi sostituire il segnaposto (1) nell'equazione sottostante con un nuovo valore per sostituire l'efficienza di ricarica nota o stimata.

Se, ad esempio, sai che il caricabatterie per veicoli elettrici nel tuo garage ha un'efficienza nominale dell'85% (il che significa che il 15% dell'energia viene persa durante il processo di ricarica), puoi sostituire 1 con 1,15 per aggiungere il 15% al quantità di energia necessaria per caricare completamente la batteria.

Ma ancora una volta, per i caricabatterie più piccoli in cui l'efficienza è sconosciuta e la spesa per i rifiuti è irrisoria (anche frazioni di centesimo) sentiti libero di non preoccuparti.

Quindi, come ultimo passo, moltiplichiamo il valore del kWh per il costo che paghiamo per chilowattora. In questo caso, sono $ 0,14 per kWh.

 0,24 kWh * (1) * $ 0,14 = $ 0,0336

Arrotonda quel valore ai due decimali visualizzati dal misuratore Kill-A-Watt e ottieni $ 0,03, la stessa ricarica da 3 cent calcolata per noi. Non male: sia la nostra misurazione del mondo reale che il nostro calcolo corrispondono.

E questo è tutto! Sia che utilizzi un monitor fisico per ottenere il costo al centesimo della ricarica della batteria o che faccia un po' di matematica per ottenere una stima abbastanza buona, ora puoi capire quanto costa caricare tutto da un controller di gioco a un'auto elettrica.