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Viernes, 01 de Abril de 2016 17:50

Técnicas para cargar baterías

por  Cise Electronics
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Una batería está formada por varias celdas. Cada celda consta de dos electrodos, que son unas placas de membrana metálica diseñadas para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo, un electrolito.

El electrolito es el medio por el que circulan las cargas y que unen ambos electrodos en una misma celda y se conoce como cualquier sustancia que contenga iones libres, por lo que se convierte en conductor eléctrico. El electrolito puede ser ácido o alcalino por lo que a su química se refiere y líquido o sólido, por su fase.

La manera en que una celda genera energía eléctrica se basa en un principio llamado reducción-oxidación. En este proceso unos de sus componentes (electrodo reluctante ó ánodo) se oxida, dando lugar a la pérdida de electrones, por lo que tendrá carga positiva, mientras que el otro, a través del medio conductor (electrolito) ganará los electrones perdidos en un proceso de reducción y, por lo tanto, se cargará negativamente (electrodo oxidante ó cátodo).

Todo este proceso hace que se produzca una diferencia de potencial entre los terminales de la batería y que libere, en el caso de cerrar el circuito conectando una carga, una corriente eléctrica.

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Existen varios modos de carga pero previo a esto tenemos que tocar el tema de "algoritmo de carga"; se conoce como algoritmo de carga el método con el que el cargador restituye la carga de la batería. Las diferentes técnicas de control de voltaje y el manejo de la cantidad de corriente que se suministra,  todo esto mezclado con el desarrollo de la tecnología han llevado que se fabriquen varios tipos de cargadores modernos.

Cada fabricante han desarrollado sus propios algoritmos para realizar el control de la carga de la batería y dentro de los modos de carga o ciclos tenemos algoritmos de 3 etapas y 2 etapas.

 

Ciclo  o Algoritmos de 3 etapas:

El momento que se procede a cargar una batería por este algoritmo se divide en tres partes o fases que son

Etapa 1 o de carga rápida: Durante este tiempo la batería está total o parcialmente descargada, es decir, por ejemplo cuando consideramos una batería de 6 celdas o 12 V, presenta voltajes del orden de 11.4 Vcc y de 12.9 Vcc cuando está totalmente cargada.  }

Al inicio del ciclo de carga, el cargador intentará alcanzar el voltaje de la etapa de Absorción (voltaje requerido en la etapa 2, valor típico entre 14.2 y 15 Vcc), pero al estar la batería descargada la corriente intentará aumentar rápidamente debiendo ser limitada por el cargador.

Por lo que en esta etapa de Carga Principal la corriente de carga se mantiene constante y el voltaje de la batería (o de carga) aumenta lentamente.

 

Etapa 2 o de Carga de Absorción:

En este momento la batería está aproximadamente un 80% recargada. El cargador

en esta etapa mantiene el voltaje constante mientras que la batería continua "absorbiendo" carga desde el cargador. Este valor de la corriente bajará gradualmente en la medida que la batería completa su proceso de carga, por tanto durante la etapa de Absorción la corriente disminuye y el voltaje en la batería se mantiene constante.

 

Etapa 3 modo de almacenamiento flote o mención de carga:

El modo de flote es un modo opcional en muchos cargadores de batería, aunque los de mayor calidad siempre los tienen. Básicamente es posible implementar un par de características en la etapa de Flote. La primera es simplemente poner el cargador en un modo de voltaje constante. El valor de este voltaje estará algunas décimas por sobre el voltaje (en vacío) de una batería cargada, típicamente entre 13.2 y 13.6

Vcc. La segunda es apagar el cargador y "sensar" el voltaje de la batería, cuando el voltaje disminuye de algún valor prefijado, el cargador se enciende nuevamente con un valor de voltaje constante.

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Donde A es el valor de voltaje mantenido constante por el cargador durante la etapa de Absorción. “C” es el valor de voltaje mantenido constante por el cargador durante la etapa de Almacenamiento

“D” es el límite de la corriente regulada o el valor de corriente mantenido constante por el cargador durante la etapa de Carga principal  “F” es la corriente de mantenimiento  provista por el cargador durante la etapa de Almacenamiento o etapa de Flote.

Para el tiempo: “W” es el tiempo transcurrido en el proceso de carga principal. “Z” es el tiempo total transcurrido en la etapa de carga principal y la etapa de Absorción.

La carga de baterías de vehículos híbridos y eléctricos también tiene estas etapas, las cuales realizadas con cierta eficiencia y con técnicas adecuadas resulta en una mejora de su capacidad que permite el restablecimiento de su correcto funcionamiento.

Cise Electronics Corp.

Ultima modificacion el Viernes, 01 de Abril de 2016 18:05
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