¿En qué se diferencian las cargas de “ecualización”, “impulso” y “carga rápida”?
Cada uno de estos términos describe la misma función del cargador donde el cargador eleva temporalmente el voltaje de la batería por encima del nivel de flotación. Existen diferentes usos para el voltaje de carga elevado, como se muestra a continuación:
Significado comúnmente entendido del término.
Ecualizar: “recarga” periódica de la capacidad de la batería y corregir las diferencias de capacidad de las celdas
Boost: puede referirse a "ecualizar", "carga rápida" y, a veces, a ambas
Carga rápida: recarga más rápida de una batería descargada
¿Qué hace la carga de “igualación” y por qué es necesaria?
Todas las baterías, incluso aquellas ensambladas en bloques unificados, están construidas con celdas de batería individuales conectadas en serie para obtener el voltaje de CC requerido. Como todos los productos fabricados, existe una variación entre las capacidades de cada celda de la batería. A medida que la batería envejece, esta variación aumenta. Dado que la batería es una cadena de celdas que es tan fuerte como el eslabón más débil, se requiere algún esquema para garantizar que todas las celdas permanezcan en su capacidad máxima.
Un esquema llamado “ecualización” se usa comúnmente tanto en baterías de plomo-ácido como en baterías de níquel-cadmio. La ecualización eleva temporalmente el voltaje de carga de toda la cadena de baterías por encima del voltaje normal de "flotación". El elevado voltaje de carga permite que todas las celdas, incluidas las débiles, acepten más corriente del cargador que la que aceptarían con voltaje de flotación. Una consecuencia del elevado voltaje de ecualización es que todas las celdas de la batería están sobrecargadas. Esto es aceptable durante períodos cortos siempre que la batería tenga suficiente electrolito.
La sobrecarga aumenta en gran medida la velocidad a la que el agua del electrolito de la batería se electroliza en oxígeno e hidrógeno. Dado que un nivel bajo de electrolito dañará permanentemente la batería, es importante limitar cuándo y durante cuánto tiempo se carga la batería con el voltaje de ecualización.
¿Qué es la “carga rápida”?
Las baterías, como todos los conductores eléctricos, sufren resistencia en sus metales conductores. La ley de Ohm dice que la resistencia aumenta en proporción al flujo de corriente a través de la batería (o cualquier otro conductor imperfecto). Esto significa que cuantos más amperios de carga intentemos aplicar a la batería, más se perderá debido al calentamiento interno.
La “carga rápida” aumenta temporalmente el voltaje de salida del cargador para compensar la resistencia interna de la batería. Esto permite que la batería continúe aceptando la corriente máxima del cargador durante más tiempo, en lugar de reducir su aceptación de carga antes de tiempo, como lo haría si se cargara con un voltaje de flotación normal.
¿Cuál es el voltaje de carga correcto?
El valor de los voltajes de flotación y de ecualización/aumento/alta velocidad lo determina el fabricante de la batería y depende de la química y la construcción de la batería. Desviarse de los valores recomendados, excepto cuando sea necesario ajustar la temperatura, sobrecargará o subestimará la batería, lo cual reducirá la vida útil y el rendimiento de la batería.
¿Cómo se sabe cuándo el cargador debe funcionar en modo flotación o ecualización?
Independientemente del propósito previsto de aumentar el voltaje del cargador, es necesario que haya una manera de iniciar y finalizar la carga a un voltaje superior al de flotación.
Los métodos de control más comunes se muestran a continuación.
Método de control: interruptor manual
· Ventaja: Simple, barato
· Desventaja: Alto riesgo de olvidar que la unidad está funcionando con un voltaje de carga elevado
· Comentario: No recomendado
Método de control: temporizador iniciado manualmente
· Ventaja: Sencillo y finaliza automáticamente la carga
· Desventaja: Requiere intervención del usuario
· Comentario: No hay forma de saber cuándo la batería se beneficiaría de una carga de voltaje elevado. No hay forma de saber cuál es la hora correcta
Método de control: temporizador iniciado automáticamente
· Ventaja: Adecuado para sitios remotos donde los usuarios no visitan con frecuencia
· Desventaja: El tiempo debe estar preprogramado.
· Comentario: No se puede predecir el tiempo preprogramado correcto ya que es probable que la profundidad de descarga varíe
Método de control: inicio automático con final determinado por la batería
· Ventaja: La terminación del voltaje de carga elevado se basa en las necesidades de la batería, no en un programa.
· Desventaja: La corriente continua alta puede engañar al sistema para que permanezca en un voltaje elevado durante demasiado tiempo
¿Cuándo es necesaria la compensación de temperatura de la batería? ¿Qué tan importante es?
Es bien sabido que todas las baterías de almacenamiento (ventiladas o VRLA de plomo ácido o níquel cadmio) requieren diferentes voltajes de carga a diferentes temperaturas. Cuando está fría, la batería requiere un voltaje de carga superior al normal para ofrecer el máximo rendimiento posible. Cuando esté caliente, se debe reducir el voltaje de carga para evitar la sobrecarga y la consiguiente pérdida de electrolito.
Cuando la batería está ubicada en un ambiente bien controlado, la compensación de temperatura agrega poco valor. Por el contrario, la compensación de temperatura es absolutamente esencial cuando las baterías están ubicadas en gabinetes exteriores u otras áreas sujetas a temperaturas extremas. Estos hechos ilustran el valor de la compensación de temperatura:
· Cuando una batería que tiene una temperatura de 90 grados F se carga al voltaje correcto a 50 grados F, se secará por ebullición en tres meses.
· Cuando una batería a 20 grados F se carga con el voltaje correcto a 50 grados F, no se cargará y, por lo tanto, no ofrecerá el rendimiento especificado.
El uso de un cargador equipado con compensación automática de temperatura puede evitar ambos problemas.
Estoy pensando en desactivar la función de compensación de temperatura porque el cargador y la batería no están en el mismo lugar y me preocupa sobrecargar la batería.
La compensación de temperatura solo debe desactivarse si se puede garantizar que las baterías estén siempre a temperatura ambiente (25 °C o 77 °F).
La detección remota de temperatura (RTS) es la forma correcta de proporcionar carga con compensación de temperatura cuando la batería y el cargador se encuentran en diferentes ambientes. Siempre es preferible a la carga no compensada y a la carga con compensación local. El uso de un sensor conectado directamente a la batería elimina todas las variables de temperatura del cargador y diferentes temperaturas ambiente. No hay ningún inconveniente en utilizar RTS. En comparación con la compensación de temperatura deshabilitada o en el cargador, RTS aumentará de manera absoluta y positiva el rendimiento de la batería al máximo posible. Independientemente de las condiciones, RTS hace que el cargador entregue el voltaje exacto que necesita la batería.
EVEREXCEED tomó una disposición para desactivar la compensación de temperatura principalmente para las pruebas de aceptación del cliente, para demostrar que la configuración de voltaje coincide con el voltaje de salida real. Esto puede resultar difícil de determinar en un cargador con compensación de temperatura.
EVEREXCEED diseñó su sistema RTS para que si el sensor remoto se daña o se desconecta, el cargador vuelva a funcionar sin compensación. Este cambio se indica en el panel frontal del cargador.
¿Por qué es necesario “reforzar” las baterías de níquel-cadmio?
Las baterías de níquel cadmio ofrecen la mayor confiabilidad de cualquier batería y son más resistentes al abuso mecánico y ambiental que las baterías de plomo-ácido. Sin embargo, necesitan una carga especial para ofrecer el máximo rendimiento.
Si una batería de níquel-cadmio se carga sólo a velocidad de flotación, normalmente sólo entregará alrededor del 70% de su capacidad nominal. Este es un problema más grave para aplicaciones de alta velocidad, como el arranque de motores, donde incluso pequeñas reducciones en la capacidad tienen un impacto significativo en el rendimiento.
La forma más eficaz de garantizar que una batería de níquel-cadmio tenga plena capacidad es cargarla periódicamente a un voltaje elevado. Esto se puede iniciar de forma manual o automática, según el cargador. La ecualización automática es más fácil de usar y reduce el riesgo de olvidarse de volver al voltaje de flotación.
