Vamos a seguir con esta serie de posts de conceptos básicos en instalaciones 12v y hoy me centraré en las baterías, la unión de baterías para distintos fines, como realizar las uniones y buenas practicas.
Bancada de Baterías
En el núcleo de cualquier sistema de 12v está la batería. Puede tratarse de una sola batería o de un grupo de baterías conectadas entre sí.
Las baterías se conectan entre sí para aumentar la tensión o la capacidad de la batería o las dos cosas.
Un grupo de baterías conectadas entre sí recibe el nombre de bancada de baterías.
Lo siguiente es de aplicación a las bancadas de baterías:
• Cuando se conectan dos baterías en serie la tensión aumenta.
• Cuando se conectan dos baterías en paralelo la capacidad aumenta.
• Cuando se conectan baterías en serie/paralelo la tensión y la capacidad aumentan.
Algunos ejemplos:
En las imágenes podemos ver claramente como la capacidad (Ah) y la tensión (V) aumenta según las conectamos entre si.
En baterías de ácido-plomo no se recomienda la unión de más de 4 baterías en serie/paralelo, debido a que se crea desequilibrio por las conexiones de cables y por las pequeñas diferencias en las resistencias internas de las baterías.
Cableado de baterías en paralelo
La forma en que se conecta la bancada de baterías al sistema es importante. Es fácil cometer algún error al hacer las conexiones de la bancada de baterías. Uno de los errores más frecuentes es conectar todas las baterías juntas en paralelo y luego conectar un lado de la bancada de baterías en paralelo a la instalación eléctrica, tal y como se indica en la siguiente imagen.
¿Cual es el problema de esta conexión?
La energía procedente de la batería de abajo solo pasará a través de los cables de la conexión principal. La energía de la siguiente batería tiene que ir por la conexión principal y atravesar los dos cables de interconexión hasta la siguiente batería. La siguiente batería tiene que atravesar 4 grupos de cables de interconexión. La de más arriba tiene que atravesar 6 grupos de cables de interconexión. Cada grupo de cables tiene su propia resistencia, que se va sumando. La batería de la parte superior proporciona mucha menos corriente que la de abajo.
El resultado es que la batería de abajo trabaja, se descarga y se carga en unas condiciones más exigentes, de modo que fallará prematuramente.
¿Por qué la resistencia del cable es importante en la conexión de bancadas de baterías? Recuerde que un cable es como una resistencia. Cuanto más largo es el cable, más resistencia presenta. Además, los terminales de los cables y las conexiones de la batería también aportarán resistencia.
La corriente siempre elegirá el camino de menor resistencia. Por lo que la mayor parte de la corriente irá por la batería de abajo. Solo una pequeña parte de la corriente irá por la batería de arriba.
Para conectar varias baterías en paralelo de forma correcta hay que asegurarse de que todo el recorrido que hace la corriente para entrar y salir de cada batería es igual.
Hay cuatro formas de hacerlo:
• Conectarlas en diagonal.
• Usar un borne positivo y uno negativo Las longitudes de los cables que van del borne a cada batería han de ser iguales.
• Conectarlas a medio camino. Asegúrese de que todos los cables tienen el mismo grosor.
• Usar barras de conexiones.
Conexionando la baterías de cualquiera de estos modos la corriente circulará por igual entre todas las baterías encontrando la misma resistencia en todos los tramos de cable por igual.
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Equilibrado de la Bancada de Baterías
Cuando se crea una bancada de baterías con una tensión más alta, como 24 V o 48 V, es necesario conectar varias series de baterías de 12 V. Pero hay un problema con la conexión en serie de las baterías, y es que las baterías no son idénticas en términos eléctricos.
Tienen pequeñas diferencias en la resistencia interna. De modo que, cuando se cargue una cadena de baterías en serie, esta diferencia de resistencia ocasionará una variación en las tensiones de los terminales de cada batería. Sus tensiones pasan a estar “desequilibradas”. Este “desequilibrio” aumentará con el tiempo y hará que una de las baterías esté continuamente sobrecargada y que otra tenga siempre una carga inferior. Por lo que una de las baterías de la cadena en serie fallará prematuramente.
Para comprobar si hay desequilibrio en su sistema:
• Carga la bancada de baterías.
• Mide hacia el final de la fase de carga inicial, que es cuando el cargador está cargando a plena corriente.
• Mide la tensión individual de una de las baterías.
• Mide la tensión individual de la otra batería.
• Compara las tensiones.
• Si hay una diferencia detectable entre ellas es que la bancada de baterías no está equilibrada
Para evitar el desequilibrio inicial de las baterías, asegúrate de cargar por completo cada una de las baterías antes de conectarlas en serie (y/o en paralelo). Para evitar el desequilibrio más adelante, según envejezcan las baterías, usa un equilibrador de baterías
El equilibrador de baterías se conecta al sistema como se indica en la imagen de la derecha. Mide la tensión de la bancada de baterías y la tensión de cada una de las baterías.
El equilibrador de baterías se activa en cuanto se empieza a cargar la bancada de baterías y la tensión de carga ha alcanzado más de 27,3 V. En ese momento, empezará a medir y comparar las tensiones de las dos baterías. Tan pronto como detecte una diferencia de tensión de más de 0,1 V entre las dos baterías, se encenderá una luz de aviso y empezará a equilibrarlas. Para ello, descarga la batería más alta extrayendo una corriente de hasta 0,7 A hasta que las tensiones de las dos baterías son iguales.
Para un sistema de 24 V solo se necesita un equilibrador de baterías. Y para uno de 48 V se necesitan tres equilibradores, uno entre cada dos baterías.
Y aquí lo dejamos por hoy, espero que te haya servido para aclarar dudas o descubrir algo que no sabías, como siempre cualquier duda o comentario puedes dejarlo aquí mismo y estaré encantado de poder responder.