Métodos de control de carga

Métodos de control de carga

Muchos diferentes esquemas de carga y de terminación han sido desarrollados para diferentes composiciones químicas y aplicaciones diferentes. Los más comunes se resumen a continuación.

Carga Regular (lento)
  • Semi corriente constante simple y económica. No genera calor, pero es lento, lo normal es que tarde de 5 a 15 horas. 0.1C Carga de cambio. Adecuado para NiCads.
  • Temporizador controlado sistema de carga sencilla y económica. Más fiable que semi-constante actual. Utiliza el temporizador IC. Efectúan cargas a la tasa 0.2C durante un período predeterminado serie de carga lenta de 0.05C. Evitar reiniciar constantemente el temporizador mediante la adopción de la batería en y fuera del cargador, ya que esto comprometería su eficacia. Se recomienda la incorporación de una temperatura absoluta de corte. Adecuado para NiCad y NiMH.
Carga rápida (1 a 2 horas)
Negativo V delta (NDV) Corte de carga del sistema
Este es el método más popular para carga rápida de NiCad.
Las baterías se cargan a corriente constante de entre 0,5 y 1,0 tasa C. El voltaje de la batería aumenta a medida que avanza la carga a un máximo cuando está completamente cargada, posteriormente cae. Esta caída de tensión, delta-V, es debido a la polarización o el oxígeno que se acumulan dentro de la batería, lo que empieza a pasar una vez que la batería está completamente cargada. En este punto, la batería entra en la zona de peligro de sobrecarga y la temperatura comienza a subir rápidamente, los cambios químicos están completos y el exceso de energía eléctrica se convierte en calor. La caída de tensión se produce independientemente del nivel de descarga o la temperatura ambiente y, por tanto, puede ser detectado y utilizado para identificar el pico y para cortar el cargador cuando la batería ha llegado su carga completa o de cambiar a una carga lenta.
Este método no es adecuado para corrientes de carga inferior a 0,5 C desde delta V se convierte en difícil de detectar.Una falsa delta V puede ocurrir en el comienzo de la carga con baterías excesivamente descargadas. Esto se supera mediante el uso de un temporizador para retrasar la detección de delta V suficiente para evitar el problema. Las baterías de plomo ácido no demuestran una caída de tensión en la finalización de la carga por lo tanto, este método de carga no es adecuado para baterías SLA.
dT / dt de carga del sistema
Las baterías de NiMH cuando llegan al final del ciclo de carga no demuestran una caída pronunciada de tensión de NDV tal y como se puede ver en el gráfico principal. Por tanto, el método de corte de NDV no es fiable para poner fin a la carga de baterías de NiMH. Cuando se llega a la carga rápida a una velocidad predeterminada esta se detiene y el método de carga se conmuta a carga de mantenimiento. Este método es más caro pero evita sobrecargas y le da una vida más larga a la batería. Una carga de mantenimiento prolongado puede dañar una batería NiMH, se recomienda el uso de un temporizador para regular el tiempo de carga total.
Corriente constante de tensión constante (CC / CV) con el sistema de carga controlado
Se utiliza para cargar las baterías de litio y algunos otros que pueden ser vulnerables a los daños si se supera el límite de tensión superior. Los fabricantes especifican que la tasa constante de corriente de carga es la tasa máxima de carga que la batería puede tolerar sin dañarla. Son necesarias precauciones especiales para maximizar la velocidad de carga y para asegurar que la batería está totalmente cargada y al mismo tiempo evitar la sobrecarga. Por ello, se recomienda que antes de que el voltaje de la batería alcance su límite superior poner los interruptores del método de carga a tensión constante. Tenga en cuenta que esto implica que los cargadores de ion litio deben ser capaces de controlar tanto la corriente de carga como el voltaje de la batería.
Por tal la tensión de carga debe aumentar con el voltaje de la batería para superar la fuerza contraelectromotriz de la misma a medida que se recarga. Esto pasa muy rápidamente durante el modo de corriente constante hasta que el límite de la tensión superior de la batería se consigue, tras lo cual el voltaje de carga se mantiene en ese nivel durante el voltaje constante, conocido como el nivel de flotación ,. Durante este periodo de voltaje constante, la corriente disminuye a una carga lenta hasta la finalización de la carga. El final se produce cuando se alcanza un punto mínimo de corriente predeterminado, lo que indica que se ha alcanzado una carga completa.
Nota 1: Cuando la carga rápida se especifican las tasas, en general se refieren a la forma de corriente constante. Dependiendo de la química de la batería este período podría ser de entre 60% y 80% del tiempo de carga completa. Estas tasas no deben ser extrapolados para estimar el tiempo necesario para cargar completamente la batería.
Nota 2: Como no es posible cargar las baterías de litio en la tasa C de carga especificada por los fabricantes para la duración completa de la carga, no es posible estimar el tiempo para cargar una batería de vacío simplemente dividiendo la capacidad AmpH de la batería para la tasa de C de carga especificado, perlas variaciones de los tipos durante el proceso de carga. La siguiente ecuación pero da una aproximación razonable del tiempo para cargar completamente una batería vacía cuando el estándar CC / CV método de carga se utiliza:
Tiempo de carga (horas) = ??1.3 * (capacidad de la batería en Ah) / (modo CC corriente de carga)
Controlados por tensión del sistema de carga. Carga rápida a tasas de entre 0,5 y 1,0 Tasa C
El cargador apagado o encendido cuando se ha alcanzado por defecto la carga de tensión. Debe combinarse con sensores de temperatura en la batería para evitar la sobrecarga o fuga térmica.
Reducción controlada
Carga similar al sistema de control de voltaje del sistema. Cuando un voltaje predeterminado se ha alcanzado la corriente de carga rápida se reduce progresivamente por la reducción de la tensión de alimentación después cambió a una carga lenta. Adecuado para baterías SLA permite que se alcance de forma segura un mayor nivel de carga.
Temporizador failsafe
Limita la cantidad de corriente de carga que puede fluir al doble de la capacidad de la batería. Por ejemplo para una batería de 600 mAh, limitar la carga a un máximo de 1.200 mAH. El último recurso si no se cortan conseguir por otros medios.
La precarga
Como medida de seguridad con baterías de alta capacidad se utiliza a menudo una pre-carga. El ciclo de carga se inicia con una corriente baja. Si no hay un aumento correspondiente a la tensión de la batería se indica que posiblemente hay un cortocircuito en la batería.
Sistema Inteligente de carga
Dentro de los sistemas de control del carregadors’integra unos sistemas de carga inteligente con los componentes electrónicos dentro de la batería para permitir un control mucho más fino sobre el proceso de carga. Los beneficios son la carga más rápida, más segura y más duración del ciclo de la batería.