Celestron C8 Advanced S-GT: batterie e consumi

Astronomia
Setup assorbimento corrente montatura CG5

Ultimamente, viste le belle serate di questi giorni, il mio telescopio Celestron C8 Advanced S-GT viaggia parecchio e comincio a pensare che dovrei ottimizzare un po' il trasporto, allegerendomi delle cose superflue e organizzando bene le cose nelle borse.

La mia prima vittima è stata la batteria da 12 V e 7 Ah al Piombo gel, dal peso di circa 2,7 Kg, che ricarico ogni 2-3 mesi, ma non perché sia scarica, ma solo per prudenza, per non trovarmi a piedi sul più bello... siamo sicuri che non è eccessiva, e non ne potrei usare una più piccola?
Per rispondere a questa domanda ho misurato i consumi della montatura CG-5, in modo da poter stimare l'autonomia del mio telescopio.

Per cominciare, inquadriamo bene la mia situazione: la montatura del mio Celestron C8 è una CG-5 computerizzata, con motori Servo DC pilotati dall'elettronica integrata. Richiede alimentazione a 12 V DC, e viene fornita di serie con un lungo cavo per collegare la montatura alla presa accendisigari della macchina, che suggerisce un modo per alimentare il telescopio (non ti portare batteria, usa quella della macchina).

Attenzione: le montature motorizzate SkyWatcher, pur avendo un software interno molto simile a quello Nexstar marchiato Celestron, usano motori passo passo, per cui i consumi potrebbero essere anche molto diversi da quelli misurati da me sulla mia montatura, che usa motori Servo DC (ad esempio ho letto di consumi di picco di ben 2 A per le montature SkyWatcher EQ6).


Attenzione 2: se state pensando di alimentare il vostro telescopio con una serie di 8 batterie da 1,5 V di tipo D (volgarmente dette "torcia"), lasciate perdere, buttereste solo un sacco di soldi, visto che la gran parte di queste batterie ci daranno un'autonomia ridicola in relazione al costo, non irrisorio. La soluzione definitiva è un accumulatore vero, ricaricabile.


Chiaramente il 99% degli astrofili non osserva sempre con la macchina a pochi passi, magari osserva anche dal terrazzo di casa, per cui presto o tardi finiamo tutti per comprare uno di quegli accumulatori da 12 V al Piombo gel (come questi ) con connettori faston, cercando di fare una scelta ragionevole, visti anche i prezzi relativamente economici.
Il problema è proprio questa scelta "ragionevole"... per qualcuno come me è sembrato "ragionevole" prendere un accumulatore da 7 Ah, che pesa circa 2.7 kg, ma conosco gente per cui è stato "ragionevole" (?) prendere accumulatori da 26 Ah, che, è vero, non si scaricano mai, ma pesano quasi 10 Kg! E c'è addirittura gente che si porta in giro batterie di automobile, dal peso di oltre 25 Kg!

Visto che come tutte le batterie anche queste pesano non poco (dentro c'è piombo, eh!), e che comunque siamo noi che le dobbiamo trasportare avanti e indietro, mi sembra ovvio che un dovremmo trovare un compromesso ottimale tra il peso dell'accumulatore e l'autonomia del nostro telescopio!

Ok, perciò il nodo è quale capacità scegliere, perciò facciamo prima una piccola digressione su come si misura la capacità delle batterie. L'unità di misura che troverete indicata su queste batterie è Ah, che si legge Ampere-ora, e misura la carica accumulata in una batteria (un ampere-ora equivale a 3600 coulomb). Visto che trovate già una spiegazione chiarissima dell'ampere-ora su Wikipedia, non vi annoierò con ulteriori considerazioni in proposito; piuttosto andate a leggere la pagina di Wikipedia.

Quel che mi importa mettere in evidenza qui è che cosa vuol dire 1 Ah: vuol dire che se collego ad una batteria di capacità 1 Ah un carico di 1 A (un ampere), la batteria sarà in grado di alimentare il carico per non più di un'ora. In modo equivalente, se userò un carico di 0,5 A, allora l'autonomia sarà di 2 ore.
Alto valore in ampere-ora vuol dire lunga durata, ma a prezzo di una batteria più pesante.

Insomma, esagerare è stupido, perché non arriveremo mai a sfruttare quella batteria al 100%: magari ne useremo mediamente un 20-30%, mentre il rimanente 80-70% è un peso morto che trasportiamo inutilmente (a meno che davvero la nostra strumentazione richieda tutta quella energia).

Il prossimo passo è quindi misurare i consumi del nostro telescopio. Questo è fattibile facilmente con un amperometro collegato in serie al telescopio. Io ho usato un multimetro digitale con fondo scala a 10 A, a 4 digit, da cui la precisione nelle misure che seguono. C'è da dire che i valori fluttuavano un poco, per cui credo che possano essere considerati affidabili al primo decimale. Il setup è mostrato nella foto di apertura, in cui è evidenziato l'amperometro.

Ho misurato prima l'assorbimento appena acceso il telescopio (standby in tabella), poi ho fatto un "Quick align", in modo che il telescopio cominciasse ad inseguire a velocità siderale (tracking in tabella), poi ho misurato l'assorbimento spostando il telescopio nei due assi simultaneamente a diverse velocità (rate in tabella) tramite i pulsanti direzione. Viste le piccole variazioni di consumi alle diverse velocità, ho riportato in tabella solo le misure per le velocità 3, 6 e 9.

Ho poi chiesto al telescopio di puntare Antares, che per la data e l'ora impostate si trovava a Sud, dal lato opposto rispetto alla posizione iniziale, in modo da valutare i consumi sul puntamento automatico di un oggetto lontano dalla posizione iniziale. Per puntare Antares sono stati necessari circa 63 secondi, durante i quali la montatura non si è sempre spostata alla massima velocità possibile. Il valore massimo di corrente osservato è indicato nella riga slew in tabella.

Per curiosità ho provato a fare una stima dei consumi delle luci della pulsantiera e del display, impostandoli prima a 0 e poi al massimo, mentre il telescopio era in standby, e poi guardando la differenza. Il risultato è che le luci del display e della pulsantiera, quando al massimo (io di solito li preferisco molto più bassi), assorbono meno di 24 mA.

Tutte queste prove sono state fatte a telescopio interamente montato e perfettamente bilanciato. Ho anche provato a misurare i consumi a montatura sbilanciata (non riportati), e come c'era da aspettarsi ho constatato che i consumi aumentano quando i motori devono contrastare l'errato bilanciamento; chiaramente l'entità di questo aumento dei consumi dipende dallo sbilanciamento, ma comunque queste osservazioni confermano l'importanza di bilanciare correttamente lo strumento per non sforzare troppo la meccanica.

La tabella che segue mostra i miei risultati:

modalità assorbimento (A)
standby 0.16
tracking 0.16
rate 3 0.25
rate 6 0.28
rate 9 0.53
slew 0.44

Cosa possiamo dedurre da queste misure?

Innanzi tutto, considerando la peggiore (e la più improbabile) delle ipotesi, e cioè che il telescopio si muova sempre alla massima velocità possibile, una piccola batteria da 2 Ah (che pesa meno di 1 Kg) potrà alimentarlo per oltre 3 h e mezzo (2 Ah / 0.53 A = 3 h 46 m), abbastanza per passare una serata gradevole senza far troppo tardi.
Una batteria da 7 Ah ci darà un'autonomia di oltre 13 h. Consideriamo questi valori come il minimo assoluto di autonomia che da aspettarsi.

D'altra parte, nell'ipotesi molto più realistica che per la quasi totalità del tempo il telescopio si muova a velocità siderale, la stessa batteria da 2 Ah ci fornirà un'autonomia di oltre 12 h ( 2 Ah / 0.16 A = 2h 30 m), quanto basta per accompagnarci tutta la notte (ammesso che noi riusciamo ad osservare per tutto quel tempo...).
In quest'altro caso, una batteria da 7 Ah ci darà un'impressionante autonomia di quasi 44 h, insomma, quasi due giorni ininterrotti!

Chiaramente la durata reale della batteria dipenderà da come usiamo il telescopio (preferiamo il puntamento manuale o quello automatico? Con che frequenza facciamo correzioni?), e dalle condizioni ambientali (con il freddo potrebbe durare meno) ma viste queste misure penso che sia ragionevole considerare un'autonomia di almeno 8 h per una batteria da 2 Ah e di almeno 34 h per una batteria da 7 Ah.
Una batteria esagerata da 26 Ah e da 10 Kg ci potrebbe dare energia per oltre 150 h... osserveremo mai così a lungo??? ;-)

Conclusioni?
Sono andato a comprare un accumulatore da 2 Ah da usare per le normali serate osservative, allegerendo così il mio equipaggiamento di ben 2 Kg (lo sapete sono uno scout e per me conta viaggiare leggero!), e delegando il precedente accumulatore da 7 Ah ad assistermi durante gli Star Party o comunque per quelle volte in cui mi serve energia per più giorni consecutivi, quando portare quei 2 Kg in più può avere un senso.

Spero che questo articolo sia utile a qualcuno, almeno per risparmiare qualche euro e qualche Kg. Sono anche curioso di sapere se c'è qualcuno che ha fatto test con altre montature, come le popolari SkyWatcher EQ6 e SkyWatcher HEQ5.

E che ne pensate? Qual è il vostro approccio? Le vostre priorità? Sobbarcarvi a caricarvi di un accumulatore enorme per non dovervi mai preoccupare dell'energia, o viaggiare più leggeri, a costo di far attenzione allo stato di carica della batteria prima di uscire?

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commenti

ritratto di Anonimo

Grazie per i chiarimenti,ho

Grazie per i chiarimenti,ho trovato tutto molto utile ;)

ritratto di Pf

Batteria superlight per nexstar 6/8 SE

Riprendo questo tread che ho sfruttato per ottimizzare il mio setup. Dopo un po di ricerche ho trovato un pacco batterie che penso faccia al mio caso (e di tutti coloro che cercano una soluzione superlight per osservare con montatura Nexstar SE o simili) .

L'Ho ordinato su Amazon uk ...e dovrei ricevere il tutto la prossima settimana (free shipping dall'inghilterra mi hanno fatto wow!)

questo e' il prodotto che ne pensate ?

BESTEK 12000mAh External Battery Pack - (4 * 3000mAh / 3.7V Lithium polymer battery) Dimensioni 153*100*15mm

La montatura Nexstar consuma da 0.19AH in tracking a 0.5AH quando fa un slew su entrambi gli assi quindi ipotizzando una media di 0.3AH ed di non poter consumare tutta la carica utile (diciamo 80%) .. ci dovrei fare 7ore ..perfetto per la mia resistenza .

Ve la segnalo perche magari puo' essere utile anche per ventole ed altri accessori ..

ah il prezzo .. 39 euro

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