viernes, 30 de octubre de 2009

Curva de carga "WoWa" (doble pendiente)

La curva de carga WoWa descrita en la norma DIN41773, se emplea cuando el tiempo de carga es mas corto (entre 7-8h). Es una evolución de la anterior curva de carga que hemos visto, la Wa.


Para reducir el tiempo de carga, la curva WoWa admite una corriente inicial entre el 20% al 50% de la capacidad de la batería (Ah). Esta corriente suplementaria a la de la curva Wa se mantiene mientrás el voltaje del elemento es inferior a 2,40 v/cell. Cuando el voltaje de la batería alcanza el valor de gasificación de 2,40 v/cell, la corriente se reduce al valor standard de la curva Wa, para evitar sobrecalentamientos peligrosos en la batería. Cuando se quiere usarun cargador con este tipo de carga se ha de comunicar al proveedor la capacidad de la batería y el tiempo de carga deseable para su ajuste, pues tal como se ha explicado estos cargadores admiten una corriente inicial variable.


Este tipo de cargadores también se llaman cargadores de 50Hz no controlados de doble pendiente. Admite también poder cargar con aire o sin aire (Trak air) y los valores mas estándares son para un tiempo de carga de 8h y una corriente de inicio del 25% de la capacidad de la batería (Ah). Es una técnica de carga antigua que emplea una corriente de trabajo alta y posee una baja eficiencia energética.


sábado, 10 de octubre de 2009

Curva de Carga "Wa" (simple pendiente)

Según la norma DIN41774 la curva de carga Wa es la siguiente:


En este tipo de cargadores la corriente de carga sigue una curva decreciente, mientrás que el voltaje de la batería aumenta.

El cargador debe empezar con un nivel de corriente de aproximadamente un 16% de la capacidad de la batería (Ah). Después de varias horas, cuando el voltaje de la batería alcanza el valor de 2,40 v/celda (voltaje de gaseo), el nivel de la corriente debe de estar alrededor del 50% de la corriente inicial. Cuando el voltaje de la batería alcanza el valor de 2,65-2,70 v/celda, el nivel de corriente debe de ser alrededor del 25% de la corriente inicial. En este punto la carga está completa.

En esta otra gráfica apreciamos la misma curva "Wa" en los que vemos la curva que sigue la corriente y el voltaje en función del tiempo.


Los tiempos de carga con este tipo de curva se situan entre las 10-12h. El factor de carga CF es igual a 1,2. Otra de las características a destacar es la influencia que tiene el cargador a las variaciones de tensión de la red eléctrica.



En un cargador "Wa" no regulado, una variación de un 6% en la entrada de tensión de la red puede representar una corriente final de carga hasta un 60% menor. Lo vemos en el siguiente dibujo:




La intensidad inicial varia un +/-4% por cada 1% de variación del voltaje de entrada. La corriente de gaseo puede variar entre un +/-7% por cada 1% de variación del voltaje de entrada y la corriente final puede variar entre un +/-10% por cada 1% de variación del voltaje de entrada.

La forma constructiva de este tipo de cargadores esta formado por un transformados principal, un puente de diodos para rectificar la corriente de alterna a continua y un controlador electrónico de carga.





Ejemplos de este tipo de cargadores lo tenemos en la gama Hoppecke RPM y RPT:



Tiempos de carga de 10-12h
Activación automática de la carga
Fase de precarga, con posibilidad de reconocer una batería ya cargada o excesivamente cargada
Fase de igualación, con posibilidad de comienzo retrasado y duración máxima de 24 horas
Fase mantenimiento por umbral de tensión
Posibilidad de selección de la tensión de gasificación
Botón de stop/start
Visualización de las fases de funcionamiento por Leds
Tarjeta electrónica multitensión de 24v a 80v con lógica de mando y microprocesador


viernes, 9 de octubre de 2009

Características de los cargadores

Los cargadores se pueden clasificar de la siguiente forma :
  • Cargadores de intensidad decrecientes o no regulados a 50Hz (Hoppecke RPM, Exactron,..)
  • Cargadores regulados 50 Hz
  • Cargadores de Alta frecuencia (Hoppecke Trak Power: Trak Pulse, Trak Air)

Dentro del primer grupo tenemos los cargadores de simple pendiente Wa (característica de carga degresiva de un escalón) y cargadores de doble pendiente WoWa (característica de carga de dos escalones).

Los cargadores Wa o de simple pendiente son capaces de cargar a una corriente inicial de carga relativamente alta y que va paulatinamente decreciendo en función del aumento de la tensión de la batería en la carga. Es el cargador mas sencillo del mercado.

Los cargadores WoWa o de doble pendiente tiene un principio parecido a los anteriores. La corriente inicial de carga es alta y va decreciendo en función del aumento de la tensión de la batería hasta el punto de gaseo. En ese punto la curva cambia a una curva decreciente en la que la corriente de carga es menor que en el primer escalón.

Los cargadores regulados son cargadores a tiristores con curvas de carga IUa, IUIa, IUIUa. Los cargadores de alata frecuencia HF son los mas sofisticados del momento y los que ofrecen mas funciones y una mejor y mas fiable carga de las baterías.

En los siguientes post veremos cada uno de ellos en mas profundidad.

Introducción a la carga de una batería

La energía consumida durante el proceso de descarga en una batería de tracción debe volver a llenarse durante el proceso de carga de la batería. Para volver a llenar correctamente la batería se necesita cargar mas Ah a la misma que la consumida durante la descarga en la carretilla. Esto es lo que se llama factor de carga CF y este valor es normalmente de 1,20. Es decir, se necesita añadir un 20% extra mas de Ah (amperios hora) a la batería.

Por ejemplo, una batería de 500Ah (C5) se asume una descarga del 80% (DoD: drop on demand). Unos 400 Ah es la cantidad consumida de energía de la batería. Para volver a carga la batería en optimas condiciones de uso, el cargador ha de cargar 480 Ah (para un CF de 1,20). Como la descarga de una batería (DoD) cada día no es igual, para obtener la carga óptima y mínimizar el consumo de agua, los cargadores de Alta frecuencia mas eficaces poseen un sistema de autocompensación del programa de control de la carga (por ejemplo cargadores Trak Power de Hoppecke). Estos cargadores ajustan el tiempo de carga, el factor de carga y la gasificación dependiendo del DoD (descarga) de la batería.

De acuerdo con la normativa DIN 41772 las abreviaciones de la curva de carga es la siguiente:

W : No regulado. Corriente degresiva.
U: Característica de Voltaje completamente controlado. U constante
I: Característica de Intensidad completamente controlado. I constante
o : Cambio a otra característica
a: Acabado automático del programa de carga