Le batterie al piombo sigillate trovano ampio uso nell’elettronica e, per esempio, negli alimentatori UPS, Uninterruptible Power Supplies, negli inverter di potenza, nell’illuminazione di emergenza e negli alimentatori da campo. In tutti questi prodotti, al ritorno dell’alimentazione di rete interviene un apposito modulo che distacca la batteria dal carico e provvede alla sua ricarica (Fig. 1).
Fig. 1 – Esempio di batteria d’emergenza che alimenta il carico quando manca la rete
Si può certamente aggiungere un diodo di protezione che serve a intervenire contro le correnti inverse che possono ingenerarsi nella commutazione. Tuttavia, questo diodo non potrà mai proteggere la batteria dal circuito di ricarica. Quando il caricatore si accende, infatti, verso la batteria può crearsi una corrente supplementare potenzialmente dannosa poiché durante la commutazione la tensione applicata può cambiare polarità e, quindi, aumentare di colpo l’intensità di corrente verso la batteria.
Aggiungendo un transistor Mosfet a canale N nel circuito si può proteggere la batteria da questa dannosa eventualità (Fig. 2).
Fig. 2 – Il transistor Mosfet Q2 protegge la batteria dalle correnti eccessive
In pratica, il Mosfet conduce solo quando la batteria è correttamente connessa sia in carica che in scarica. In condizioni sicure il transistor è direttamente polarizzato e il Mosfet conduce, ma se la tensione cambia polarità il transistor s’interdice e il Mosfet si apre, preservando ogni ritorno di corrente verso la batteria.
Questo semplice circuito può proteggere la batteria nelle due fasi di carica e scarica e, inoltre, proteggere nello stesso tempo anche il carico e il caricatore. Per configurare al meglio tutti i parametri può essere necessario usare un microcontrollore per misurare i flussi di corrente da e verso la batteria e decidere come ottimizzare i componenti in funzione dell’applicazione.