CARGADORES
Diferentes Sistemas de Carga Asociados a las Diferentes Tecnologías
1.- Cargadores para Acumuladores y/o Baterías de Ni/Cd y Ni/MH
2.- Cargadores para Acumuladores y/o Baterías de LITIO ION
3.-Cargadores para acumuladores y/o baterías de LITIO ION en formato pristmatico
1.- Cargadores para Acumuladores y/o Baterías de Ni/Cd y Ni/MH
Son cargadores a intensidad constante.
Las baterías portables pueden ser cargadas a diferentes regímenes. Son las aplicaciones las que nos determinan el tiempo de carga y la complejidad el cargador. El tiempo de carga pude variar de 30 minutos hasta 15/30 horas.
Las cargas más utilizadas son las comprendidas entre C/10y C/20. No obstante con el incremento de las utilizaciones del portable se van pidiendo cargas más rápidas cada vez hasta 4C o lo que es lo mismo que se pueda cargar en 15 minutos (carga ultrarápida).
Por lo tanto el régimen es primordial para diseñar un cargador que nos asegure la carga, sin sobrecargar los acumuladores.
Las Cargas más comunes son:
- Carga permanente : Cuando la carga es mantenida permanentemente dentro de unos parámetros. Normalmente sule prefijarse entre C/20 - C/30.
- Carga estándar: Es la carga definida en la CEI para la mayoría de los ensayos carga de 16 horas a C/10.
- Carga acelerada (Quick charge): Es la carga establecida para cargar los acumuladores entre tres y seis horas.
- Carga rápida (Fast charge): Es la carga establecida para cargar los acumuladores entre una y dos horas.
- Carga de mantenimiento (Trickle charge): Carga de mantenimiento que suele proseguir a las cargas acelerada y rápida. El régimen suele oscilar entre C/20 y C/40) Es recomendada para compensar la autodescarga que se produce en los acumuladores.
Métodos Principales de Detección de Fin de Carga:
| Tiempo Carga | Rango Temperatura | VR / VE / VRE | VSE | VT | VH (b) | GB / HB |
| Permanente | Ver datos debajo | Si | Si | Si | Aceptable (c) | Si |
| Estandard 16 h | 0ºC a +50ºC | Tiempo | Tiempo | Tiempo | Tiempo | Tiempo |
| Acelerada 7-8 h | +5ºC a +50ºC | Temporizador | Temporizador (8 hours) |
Temporizador
(8 hours) |
Temporizador | - |
| Acelerada 4-5 h | +5ºC a +50ºC | Temporizador o dT / dt |
Temporizador | dT / dt |
-ΔV | - |
| +5ºC a +35ºC | -ΔVo PKV | -ΔVo PKV | - | - | - | |
| Rápida 1 a 2h (a) | +10ºC a +40ºC +10ºC a +50ºC |
-ΔV
o PKV dT / dt |
-ΔVo PKV dT / dt |
- | -ΔV dT / dt, PKV |
- |
| (a) Si C > 4.5Ah limitado 2h - (b) Temperatura límite máxima recomendada a: +40ºC, -ΔVrecomendada (-5mV máximo por pila) - (c) Con ejecución limitada | ||||||
| Tipo de Control | Funcionamiento | Gráfico |
| Control por temporizador: | Basado en establecer un tiempo de carga, transcurrido el cual el cargador bien deja de cargar, bien conmuta a carga de mantenimiento. |  |
| Control basado en la detección de voltaje. | Corte por tensión predefinida alcanzada. Es una detección poco utilizada ya que depende de la tecnología, del régimen de carga, de la temperatura, etc. |  |
| Corte por tensión máxima alcanzada. La carga es cortada cuando la tensión de carga alcanza el punto máximo. |  |
|
| Corte por detección de variación negatica de la tensión de carga. La intensidad de carga es cortada cuando la electrónica del cargador detecta una variación negativa prefijada de la tensión de carga de la batería. 10 mV/elemento para el Ni/Cd por acumulador, y 5mV/elemento para el Ni/MH por acumulador. |  |
|
| Control basado en la temperatura: | Corte por temperatura absoluta. La carga es cortada cuando la temperatura alcanza unos niveles establecidos. Normalmente 45ºC, Este método no es muy recomendado pues la batería puede ser cargade insuficientemente o en exceso dependiendo de las condiciones de temperatura ambiente. |  |
| Corte por variación predeterminada de la temperatura. La carga es cortada cuando la variación positiva de la temperatura varia de 0,5ºC a 1ªC por minuto. Es uno de los métodos mas recomendados. |  |
2.- Cargadores para Acumuladores y/o Baterías de LITIO ION
El método de carga para acumuladores de ion litio son los denominados de carga a tensión constante y corriente limitada. Hay que tener presente que estos acumuladores llevan siempre un circuito de protección que debe estar asociado al cargador.
La tensión de carga debe ser 4,1 V± 0,04 V por elemento y la corriente debe estar limitada a 1C como máximo.
La temperatura de carga debe ser de 0ºC a 50ºC.
La detección de fin de carga puede hacerse por tiempo 3 a 4 horas en limitaciones a 1C; 4 a 5 horas para limitaciones de carga a 0,5C y 7 a 8 horas para limitaciones de carga a 0,2C.
Métodos Principales de Detección de Fin de Carga:
| Modelo | Método de Carga | Voltage en Carga | Corriente en Carga | Temperatura Operativa | Detección Fin de Carga | |
| Corriente Baja | Temporizador | |||||
| MP144350 | Corriente Constante/ Voltaje Constante (CCCV) |
4.1V
±0.04V por pila |
1 C máx. | Carga 0ºC a +50ºC Descarga -30ºC a +60ºC |
30 mA | Para
establecerse en función de la corriente de carga: 1C » 3 a 4 h 0.5C » 4 a 5 h 0.2C » 7 a 8 h |
| MP174865 | 70 mA | |||||
| MP176065 | 100 mA | |||||
| Funcionamiento | Gráfico |
| Característico de este tipo de carga es el método de baja corriente. Este método hace que cuando la tensión alcanza el valor máximo fijado, la intensidad vaya descendiendo hasta alcanzar valores muy bajos. |  |
3.-Cargadores para acumuladores y/o baterías de LITIO ION en formato pristmatico
Las baterías realizadas con acumuladores de Litio ion deben ser cargadas siempre mediante carga a tensión constante y corriente limitada.
La tensión de carga de estas baterías debe ser de 4.2V + - (con el signo adecuado) 0.05V. La intensidad de carga máxima será de 1.0C
El sistema de corte de carga puede emplearse el de control por temporizador o el de mínima corriente de carga. El método de control por temporizador dependerá del régimen de carga.
El método de mínima corriente de carga dependerá del tipo de batería y del estado de carga final que se quiera alcanzar.
Temperatura de carga: 0ºC a +45ºC
Temperatura de descarga: -20ºC a +60ºC
El corte de descarga debe ser realizado a 2.75V/acumulador.
Sistema de Selección de un Acumulador para una Utilización
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