{"id":400,"date":"2022-10-26T11:29:11","date_gmt":"2022-10-26T17:29:11","guid":{"rendered":"https:\/\/meanwellshop.mx\/blog\/?p=400"},"modified":"2025-01-27T12:13:47","modified_gmt":"2025-01-27T18:13:47","slug":"cargador-de-bateria-programable-para-baterias-de-plomo-acido-y-litio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/meanwellshop.mx\/news\/cargador-de-bateria-programable-para-baterias-de-plomo-acido-y-litio\/","title":{"rendered":"Cargador de bater\u00eda programable para bater\u00edas de plomo-\u00e1cido y litio"},"content":{"rendered":"\n

INTRODUCCI\u00d3N<\/strong><\/p>\n\n\n\n

La bater\u00eda, como una de las soluciones de almacenamiento de energ\u00eda m\u00e1s accesibles, ha ganado popularidad en los \u00faltimos a\u00f1os. Hoy en d\u00eda, las bater\u00edas no solo se pueden usar en dispositivos electr\u00f3nicos personales, autom\u00f3viles y sistemas de suministro de energ\u00eda ininterrumpida (UPS), sino tambi\u00e9n en veh\u00edculos el\u00e9ctricos y almacenamiento de energ\u00eda renovable. Sin embargo, las diferentes caracter\u00edsticas de los diferentes tipos de bater\u00edas presentan desaf\u00edos t\u00e9cnicos para los consumidores e incluso para los ingenieros a la hora de seleccionar bater\u00edas y cargadores. Este art\u00edculo discutir\u00e1 las diferencias entre dos de los tipos de bater\u00eda m\u00e1s populares: plomo \u00e1cido y bater\u00eda de litio, as\u00ed como tambi\u00e9n c\u00f3mo seleccionar un cargador adecuado.<\/p>\n\n\n\n

CARACTER\u00cdSTICAS DE LAS BATER\u00cdAS DE PLOMO \u00c1CIDO Y LITIO<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Las bater\u00edas de plomo-\u00e1cido como uno de los tipos de qu\u00edmica de bater\u00eda m\u00e1s populares ten\u00edan una larga historia. Algunas de las ventajas son la alta tolerancia del voltaje de carga, la alta capacidad de sobre corriente, la amplia temperatura de funcionamiento y el bajo precio. A menudo se encuentra en aplicaciones m\u00f3viles como autom\u00f3viles y montacargas, as\u00ed como tambi\u00e9n en sistemas de respaldo. Los inconvenientes de las bater\u00edas de plomo-\u00e1cido son la alta tasa de auto descarga y los ciclos de carga\/descarga relativamente cortos; por lo tanto, no es adecuado para aplicaciones de almacenamiento de energ\u00eda.
A diferencia del plomo-\u00e1cido, la alta tasa de carga\/descarga, la baja tasa de auto descarga y la alta densidad de energ\u00eda de las bater\u00edas de litio las convierten en mejores candidatas para almacenar energ\u00eda a largo plazo. Dependiendo del metal utilizado en el c\u00e1todo de las bater\u00edas de litio, existe una variedad de bater\u00edas de litio con diferentes rendimientos. El \u00f3xido de cobalto de litio (LCO) tiene una alta densidad de energ\u00eda y es popular en la electr\u00f3nica personal. El fosfato de hierro y litio (LiFePO4) tiene una vida \u00fatil m\u00e1s larga y una estabilidad t\u00e9rmica relativamente buena, lo que lo convierte en una mejor opci\u00f3n para las soluciones de almacenamiento de energ\u00eda. La limitaci\u00f3n de las bater\u00edas de litio es que la fuga t\u00e9rmica podr\u00eda hacer que la bater\u00eda se incendiara. Por lo tanto, las bater\u00edas de litio requieren una carga\/descarga m\u00e1s deliberada.<\/p>\n\n\n\n

ALGORITMO DE CARGA DE BATER\u00cdA<\/strong> <\/p>\n\n\n\n

El voltaje nominal de una sola celda de plomo-\u00e1cido es de aproximadamente 1,8-2,3 V con una corriente de carga m\u00e1xima recomendada de 0,3 C. La mayor\u00eda de las bater\u00edas comercializadas tienen muchas celdas en serie y en paralelo para formar una bater\u00eda de gran capacidad a voltajes m\u00e1s pr\u00e1cticos como 12 V, 24 V y 48 V. Tenga en cuenta que ’12 V’, ’24 V o ’48 V’ a menudo se usan libremente como una indicaci\u00f3n del rango de voltaje. El voltaje real cambiar\u00eda constantemente en funci\u00f3n de la capacidad restante. Por ejemplo, el voltaje de circuito abierto de una bater\u00eda de plomo-\u00e1cido AGM t\u00edpica de ’12 V’ est\u00e1 entre 10,8 V (30 % de la capacidad de la bater\u00eda) y 13,8 V (100 % de la capacidad).
 <\/p>\n\n\n\n

Debido a la alta tasa de auto disipaci\u00f3n de las bater\u00edas de plomo-\u00e1cido, a menudo se recomienda el m\u00e9todo de carga de 3 etapas. Un ciclo de carga t\u00edpico comienza en la etapa de corriente constante (‘etapa 1’ de la Figura 1) en la que el cargador limita su corriente de salida a su clasificaci\u00f3n m\u00e1xima y aumenta lentamente su voltaje de salida. Una vez que el voltaje de la bater\u00eda alcance el voltaje m\u00e1ximo de carga, el cargador cambiar\u00e1 a una etapa de voltaje constante (‘etapa 2’ de la Figura 1). El cargador comienza a emitir su voltaje nominal m\u00e1ximo constantemente y monitorea su corriente de salida. Finalmente, el cargador cambia a la etapa de carga flotante (‘etapa 3’ de la Figura 1) despu\u00e9s de que la corriente de carga cae por debajo del 10 % de la corriente nominal. En esta etapa, el cargador reducir\u00eda su voltaje de salida para evitar la sobrecarga. Aunque la bater\u00eda en este punto est\u00e1 cerca de estar completamente cargada,<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1. Curva de carga de 3 etapas<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Las bater\u00edas de litio pueden tener voltajes nominales de 3,2 V a 4,4 V con una corriente de carga m\u00e1xima de hasta 1C. Incluso la misma variante qu\u00edmica de las bater\u00edas de litio, pero de diferentes fabricantes, podr\u00eda tener un voltaje nominal y una corriente de carga diferentes. A diferencia de las bater\u00edas de plomo \u00e1cido, las bater\u00edas de litio no toleran un alto voltaje de carga y no requieren carga flotante para mantener su estado de carga. Por lo tanto, las bater\u00edas de litio a menudo se cargan con un m\u00e9todo de carga de 2 etapas (Figura 2) sin la etapa de carga flotante.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2. Curva de carga de 2 etapas<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

El desequilibrio de las celdas es una preocupaci\u00f3n para un gran banco de bater\u00edas de litio. Debido a las tolerancias de fabricaci\u00f3n, la resistencia en serie equivalente (ESR) de las celdas de litio no se puede igualar perfectamente. Las diferencias entre las celdas hacen que las celdas del mismo banco se carguen con un voltaje o corriente diferente. Las celdas con ESR bajo siempre se cargar\u00e1n\/descargar\u00e1n completamente primero, por lo que esas celdas envejecer\u00e1n y fallar\u00e1n m\u00e1s r\u00e1pido. El desequilibrio de las celdas no solo acorta la vida \u00fatil de la bater\u00eda, sino que tambi\u00e9n podr\u00eda causar una fuga t\u00e9rmica y convertirse en un peligro para la seguridad. Para resolver este problema, los grandes bancos de bater\u00edas de litio siempre deben estar equipados con sistemas de gesti\u00f3n de bater\u00edas (BMS). La funci\u00f3n b\u00e1sica de BMS es monitorear el estado de carga y equilibrar las celdas de forma pasiva o activa. El BMS pasivo equilibra las celdas descargando las celdas m\u00e1s llenas usando resistencias de potencia. Es robusto y relativamente f\u00e1cil de dise\u00f1ar, pero no eficiente y menos efectivo. Por otro lado, el BMS activo carga las celdas individualmente para que coincidan con los estados de carga. Debido a que el BMS activo tiene control de carga para cada celda, algunos bancos de bater\u00edas de litio con BMS de equilibrio activo solo requieren fuentes de alimentaci\u00f3n de AC\/DC de voltaje constante como cargador.<\/p>\n\n\n\n

SOLUCI\u00d3N DE CARGA DE BATER\u00cdA INTELIGENTE MEAN WELL<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Como se mencion\u00f3 anteriormente, las bater\u00edas de diferente qu\u00edmica y de diferentes fabricantes pueden tener diferentes caracter\u00edsticas. Tambi\u00e9n se recomienda (obligatorio para las bater\u00edas de litio) optimizar la curva de carga de las bater\u00edas para garantizar la fiabilidad, la longevidad y la seguridad. Los cargadores programables MEAN WELL con el programador de cargador inteligente SBP-001 ofrecen flexibilidad y una interfaz f\u00e1cil de usar para ajustar la curva de carga.

Usando la serie HEP-1000 lanzada recientemente como ejemplo. La configuraci\u00f3n predeterminada de HEP-1000-48 es una fuente de alimentaci\u00f3n de voltaje constante de 48 V y un m\u00e1ximo de 1008 W. Los usuarios pueden conectar HEP-1000-48 con el programador de cargador inteligente MEAN WELL SBP-001 y habilitar el modo de cargador. La curva de carga predeterminada es de 3 etapas (Figura 3) para bater\u00edas de plomo-\u00e1cido selladas t\u00edpicas con un voltaje de carga de refuerzo de 57,6 V y un voltaje de carga flotante de 55,2 V. El voltaje y la corriente de carga se pueden ajustar f\u00e1cilmente a 36 ~ 60 V y 3,5 ~ 17,5 A, respectivamente, para otros tipos de bater\u00edas de plomo-\u00e1cido.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3. Programa de carga inteligente (HEP-1000-48, carga en 3 etapas)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Simplemente seleccionando el modo de carga de 2 etapas, HEP-1000 tambi\u00e9n se puede usar para cargar bater\u00edas de litio con el mismo rango de ajuste. Para cargar una bater\u00eda LiFePO4 de 20 Ah con un voltaje de carga m\u00e1ximo de 56 V, la opci\u00f3n ‘CV’ y ‘CC’ que se muestra en la Figura 4 se puede configurar en 56 V y 17,5 A para una carga m\u00e1s r\u00e1pida. El usuario tambi\u00e9n puede reducir la corriente de carga para evitar que la corriente alta cause un aumento de la temperatura y un voltaje m\u00e1s bajo para evitar la posibilidad de sobrecarga.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 4. Programa de carga inteligente (HEP-1000-48, carga en 2 etapas)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

CONCLUSI\u00d3N<\/strong><\/p>\n\n\n\n

En conclusi\u00f3n, los cargadores programables MEAN WELL se pueden utilizar para adaptarse a la personalizaci\u00f3n de las curvas de carga que requieren las bater\u00edas de plomo-\u00e1cido o de litio. Ajustar el voltaje y la corriente de carga en funci\u00f3n de la temperatura y la edad de la bater\u00eda tambi\u00e9n podr\u00eda preservar la bater\u00eda y optimizar su capacidad.<\/p>\n\n\n\n

Ver Familia HEP<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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