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Sistemas de energía en telecomunicaciones. Guía 4
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Facultad: Ingeniería
Escuela: Electrónica
Asignatura: Sistemas de energía en telecomunicaciones
TEMA: Carga y descarga de baterías.
Contenido
•
Ciclo de carga y descarga de la batería
Objetivos
•
Obtener la curva de carga y descarga para baterías de ciclo profundo.
Equipos y materiales
•
F1 - Cargador para baterías 12V
•
•
•
•
•
1 - Destornillador plano + phillips + pinza
2 - Baterías 12V ciclo profundo.
4 - Conectores tipo caimán
2 – Multímetros
2 - Resistencia de 10 Ohm, 10W o más.
Introducción teórica
ALGORITMO DE CARGA DE TRES ETAPAS
En la figura 1 se muestra el gráfico del método (algoritmo) de carga de tres etapas. En los
ejes se muestran valores generales para tiempo, voltaje de carga y corriente de carga. Para el
voltaje: “A” es el valor de voltaje mantenido constante por el cargador durante la etapa de
Absorción. “C” es el valor de voltaje mantenido constante por el cargador durante la etapa de
Almacenamiento o etapa de Flote.
Para la corriente: “D” es el límite de la corriente regulada o el valor de corriente mantenido
constante por el cargador durante la etapa de Carga principal (también conocida como etapa de
carga rápida). “F” es la corriente de mantenimiento provista por el cargador durante la etapa de
Almacenamiento o etapa de Flote. Para el tiempo: “W” es el tiempo transcurrido en el proceso de
carga principal. “Z” es el tiempo total transcurrido en la etapa de carga principal y la etapa de
Absorción. La duración de la etapa de Absorción será entonces numéricamente igual a Z-W. “Z” será
entonces igual al tiempo transcurrido desde el comienzo del ciclo de carga hasta el comienzo de la
etapa de Almacenamiento o Flote. Finalmente, la etapa de Flote es indefinida.
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Sistemas de energía en telecomunicaciones. Guía 4
Fig 1. Algoritmo de carga de tres etapas
ETAPA 1: MODO DE CARGA PRINCIPAL (O RAPIDA)
Durante este tiempo la batería está total o parcialmente descargada, es decir, considerando
una batería de 6 celdas o 12 V, presenta voltajes del orden de 11.4 Vcc. (1.9 V por celda) y de 12.9
Vcc (2.15 Vpc) cuando está totalmente cargada. Al comienzo del ciclo de carga, el cargador
intentará alcanzar el voltaje de la etapa de Absorción (voltaje requerido en la etapa 2, valor típico
entre 14.2 y 15 Vcc), pero al estar la batería descargada la corriente intentará aumentar
rápidamente debiendo ser limitada por el cargador. Por lo que en esta etapa de Carga Principal la
corriente de carga se mantiene constante y el voltaje de la batería (o de carga) aumenta
lentamente.
ETAPA 2: MODO DE CARGA DE ABSORCIÓN
En este momento la batería está aproximadamente un 80% recargada. El cargador en esta etapa
mantiene el voltaje constante mientras que la batería continua “absorbiendo” carga desde el
cargador. Este valor de la corriente bajará gradualmente en la medida que la batería completa su
proceso de carga, por tanto durante la etapa de Absorción la corriente disminuye y el voltaje en la
batería se mantiene constante. La transición entre la etapa de absorción y la siguiente etapa se
determina por tiempo o por “sensar” (medir) la corriente de carga y, cuando ésta disminuya de
cierto valor, cambiar a la siguiente etapa.
Sistemas de energía en telecomunicaciones. Guía 4
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ETAPA 3: MODO DE ALMACENAMIENTO, FLOTE O MANTENCION DE CARGA.
El modo de flote es un modo opcional en muchos cargadores de batería, aunque los de mayor
calidad siempre los tienen. Básicamente es posible implementar un par de características en la
etapa de Flote. La primera es simplemente poner el cargador en un modo de voltaje constante. El
valor de este voltaje estará algunas décimas por sobre el voltaje (en vacío) de una batería cargada,
típicamente entre 13.2 y 13.6 Vcc. La segunda es apagar el cargador y “sensar” el voltaje de la
batería, cuando el voltaje disminuye de algún valor prefijado, el cargador se enciende nuevamente
con un valor de voltaje constante. En nuestro caso los cargadores tienen incorporados la
mantención de un voltaje constante en la etapa de Flote. Este voltaje es del orden de 13.6 Vcc para
una batería de 12Vcc y es más efectivo puesto que mantiene permanentemente la batería en su
condición de carga plena.
Procedimiento
1. Con ayuda de los recursos entregados, obtenga la curva de carga y descarga de las baterías.
Se sugiere que coordine de manera que, al momento de cargar una, descarga la otra con
ayuda de la resistencia de 10 Ohm.
2. Arme el siguiente circuito
3. Mida la tensión de la batería y ajuste la fuente variable con 4 voltios mas al nominal de la
batería y ajuste la corriente a de la fuente a 500mA.
4. Mida la tensión de la baria y la corriente cada 1 minuto.
5. Realice la descarga de la batería con la resistencia proporcionada por el docente y realice la
mediciones cada minuto.
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Sistemas de energía en telecomunicaciones. Guía 4
Discusión de resultados
1. Presente los gráficos obtenidos durante el desarrollo de la práctica.
2. Obtenga la hoja técnica de las baterías utilizadas durante la práctica.
3. Redacte sus conclusiones.
Sistemas de energía en telecomunicaciones. Guía 4
Guía 4: Carga y descarga de baterías
Alumno:
GL:
Docente:
Fecha:
EVALUACION
%
1-4
CONOCIMIENTO
20.0%
Conocimiento
deficiente de los
fundamentos
teóricos durante la
evaluación previa de
la práctica.
Conocimiento y
explicación
incompleta de los
fundamentos
teóricos
Conocimiento
completo y
explicación clara de
los fundamentos
teóricos
APLICACIÓN DEL
CONOCIMIENTO
20.0%
Un porcentaje de
mediciones, entre el
0% y 45% son
satisfactorias en
términos de
exactitud y precisión
esperadas.
El estudiante realiza
parte los
procedimientos de la
práctica
correctamente.
El estudiante realiza
todos los
procedimientos de la
práctica
correctamente.
20.0%
La información
brindada en los
reportes, tareas e
investigación
complementaria es
insuficiente.
La información
brindada en los
reportes, tareas e
investigación
complementaria
contiene menos
elementos de lo
solicitado.
La información
brindada en los
reportes, tareas e
investigación
complementaria es
suficiente.
20.0%
No interpreta
correctamente todos
los resultados
obtenidos durante la
práctica, aún con
apoyo del docente.
Interpreta
correctamente,
aunque con apoyo
docente, los
resultados que se
obtienen durante la
práctica.
Interpreta
correctamente los
resultados obtenidos
durante la práctica.
10.0%
Se ha tardado un
tiempo mucho
mayor al esperado
para realizar la
práctica.
Se ha tardado un
tiempo poco mayor
al esperado para
realizar la práctica.
El tiempo de
realización de la
práctica es mejor
que el esperado.
10.0%
No tiene actitud
proactiva para
realizar las
mediciones durante
la práctica.
Su actitud es
parcialmente
proactiva para
realizar las
mediciones durante
la práctica.
Muestra claramente
una actitud
proactiva para
realizar las
mediciones durante
la práctica.
ACTITUD
TOTAL
100%
5-7
8-10
Nota
5