La recarga de baterías puede resultar útil para proyectos a largo plazo y para ahorrar energía. El proceso de cargar baterías usando un dispositivo como un cargador significa crear un circuito eléctrico para aumentar la carga almacenada en las baterías individuales. Puede obtener más información sobre estos circuitos para que usted también pueda aprender las mejores formas de cargar baterías al usar un cargador.
Estos tutoriales y explicaciones sobre cómo cargar baterías en línea significan que vas a estar construyendo circuitos eléctricos que puedan aprovechar cómo funcionan los cargadores para cargar adecuadamente baterías.
Tenga cuidado al trabajar con circuitos, ya que no debe tocar los extremos del cable a menos que estén aislados para protegerse y evitar tocar el circuito si los cables o las baterías están mojados. No mezcle tamaños de baterías que tengan diferentes voltajes o capacidades de amperios-hora (AH), y use guantes de goma si es necesario para aislar sus manos de la electricidad y protegerse.
Circuitos en serieenvían corriente en una sola dirección alrededor de un bucle, mientras que los circuitos paralelos envían corriente en diferentes caminos a través de las ramas. Los métodos en serie y en paralelo significan que la carga de baterías de 12 voltios (12 V) en línea puede utilizar un circuito en serie o en paralelo. En los circuitos en serie, la corriente es constante en todo el circuito y el voltaje cambia en cada elemento del circuito.
Encircuitos paralelos, la caída de voltaje a través de cada rama del circuito es la misma mientras que la corriente cambia a lo largo del circuito.
Carga de baterías en serie
Al cargar 3 baterías de 12V en serie entre sí, cada voltaje de cada batería aumentaría en una cantidad dictada porLey de Ohm
V = IR
para voltajeV(en voltios), corrienteI(en amperios) y resistenciaR(en ohmios). Esto dificulta la carga de la batería porque los aumentos de voltaje proporcionarán cargas diferentes a cada batería.
Puede utilizar un cargador para las propias baterías que utilice la salida de voltaje aumentada de forma más eficaz, pero conectar baterías en serie no afecta la capacidad AH del circuito, una medida de cuánta energía tiene la batería puede almacenar. Esto significa que debe concentrarse en el aumento de voltaje y las formas de usarlo para cargar varias baterías de 12 V utilizando, por ejemplo, un cargador con el mismo voltaje que cada batería.
Una configuración básica para cargar baterías en serie es conectar la salida positiva del cargador (en rojo) al extremo positivo de una de las baterías. Luego, conecte el extremo negativo de la batería al extremo positivo de la siguiente y continúe haciéndolo con el resto de sus baterías.
Para la batería final, conecte el extremo negativo de la batería a la salida negativa (en negro) del cargador. Si tiene dos cargadores, puede conectar salidas de cargador positivas y negativas para el primer cargador a la primera batería y conecte las salidas de cargador positivas y negativas para el segundo cargador a la batería.
En el caso de utilizar dos o más cargadores, puede encontrar el voltaje total de la fuente de la batería sumando cada cargador. Si puede encontrar un cargador para cada batería, eso puede garantizar que cada batería se cargue a su capacidad máxima. Usar más cargadores puede ser más ideal, ya que garantiza que cada batería se cargue simultáneamente, pero depende de sus necesidades. Para cargar baterías de 6 voltios en serie con un cargador de 12 voltios, puede utilizar un solo cargador.
Conocer la diferencia entre circuitos en serie y en paralelo para cargar baterías puede ayudarlo a mejorar la eficiencia. de sus baterías a través de diferentes métodos como resultado de la física variable entre los circuitos en serie y en paralelo. Si bien la carga de baterías en serie puede restaurar la carga al aumentar el voltaje en cada uno de ellos, la carga de baterías en paralelo funciona de manera diferente.
Carga de baterías en paralelo
Al cargar baterías en paralelo, no está cargando el voltaje de las baterías, sino más bien elcapacidad amperios-horade las baterías. La capacidad AH, también conocida como especificación o clasificación AH, le indica el producto de la corriente de la batería por el tiempo que la batería puede producir esa corriente. El valor AH también cambia según el tiempo de uso de la batería. Una clasificación de "100 AH a 2 horas" le indica que una batería puede proporcionar 5 amperios de corriente durante 20 horas. Calcule estos valores para determinar cómo el circuito paralelo cambia la capacidad AH.
Tenga en cuenta los períodos de tiempo correspondientes asociados con cada capacidad AH. Una batería marcada como 100 AH no proporcionará 100 amperios de corriente durante una hora. Probablemente solo proporcionará unos 40 minutos de corriente a 100 amperios. Esto se debe a que las baterías de plomo-ácido pierden la capacidad de dejar fluir la corriente a medida que aumenta la tasa de descarga como resultado deLey de Peukert.
En paralelo, las baterías tienen una capacidad AH aumentada incluso cuando el voltaje es el mismo en todas las baterías. La configuración en paralelo del circuito puede usar sus ramas para aumentar el tiempo que una batería puede alimentar elementos a la capacidad AH. Si desea configurar un circuito de carga en paralelo, las baterías solo se encenderán hasta su voltaje estándar. Cargar baterías en un circuito paralelo significa que debe considerar cómo aumentará la capacidad AH.
Un método de ejemplo para cargar baterías en paralelo es usar una rama del circuito paralelo para cargar cada batería con un solo cargador. Conecte la salida positiva del cargador al terminal positivo de la primera batería y conecte ese terminal positivo al terminal positivo de la segunda batería. Continúe con esto hasta que todas las baterías estén conectadas. Luego, conecte la salida negativa del cargador al extremo negativo de la primera batería y proceda a conectar cada extremo negativo de la misma manera que lo hizo con los extremos positivos.
Aplicaciones de estos métodos
Hay otras formas de conectar circuitos para cargar baterías. Si bien estos ejemplos han utilizado circuitos puramente en serie y en paralelo puro, puede conectar baterías utilizando híbridos de circuito serie-paralelo. Estos tipos de circuitos utilizan elementos que crean bucles cerrados que se encuentran en los circuitos en serie, así como ramificaciones para distribuir la corriente a través de diferentes rutas en circuitos en paralelo.
Una forma de demostrar un circuito en serie-paralelo es usar cuatro baterías con un solo cargador. Conecte la salida positiva del cargador al terminal positivo de la primera batería y luego conecte el terminal positivo de la batería al terminal positivo de la segunda batería.
De manera similar, conecte la salida negativa del cargador al terminal negativo de la tercera batería y luego conecte el terminal negativo de la tercera batería al terminal negativo de la cuarta. Finalmente, conecte los terminales negativos de la primera y segunda baterías a los terminales positivos de la tercera y cuarta baterías, respectivamente.
Esta configuración crea circuitos en serie entre dos de las baterías al mismo tiempo que conecta dos de las baterías en paralelo entre sí. Si tuviera que resolver este circuito usando ecuaciones de física y matemáticas para describir la corriente y el voltaje, tienen que tratar los componentes en serie como si fluyeran en serie entre sí y los componentes paralelos en paralelo.
Esta configuración, conocida como 2s2p para los componentes en serie y en paralelo, se usa en realidad en celdas de energía de cuatro celdas al aprovechar el aumento de voltaje y la capacidad AH de manera apropiada. Estos circuitos se regulan aún más con circuitos integrados, chips de circuito de microscopio de resistencias, condensadores, transistores y otros elementos. en un semiconductor (material que puede conducir electricidad) que fueron inventados para reducir los componentes necesarios en un circuito a un solo chip.
Los iones de litio, en particular, utilizan una combinación de celdas en paralelo y las agregan en serie para reducir la complejidad de los voltajes y mantener las celdas en valores de voltaje normales.