Tensión de una batería en proceso de carga

[Nocturno]

Hola amigos,
por todos es sabido que una batería descargada tiende a disminuir su tensión frente a su valor nominal. Pero quería preguntaros cómo se comporta la tensión de una batería cuando está en proceso de carga.
¿Supera su valor nominal?, ¿en qué porcentaje?, ¿depende del cargador?

Si me dejáis caer algún link útil os lo agradecería.

Gracias

[leobiofa]

hola nocturno

me siento un poco mal tratando de ayudarte a ti en alguna duda, ya que eres el master de este foro, pero bueno lo que yo se es que depende del tipo de bateria que estemos cargamos es decir si es de plomo - acido o niquel etc y saber cuantas celdas posee 3 - 6 bueno en el caso de las baterias de plomo - acido de 12 voltios estas poseen 6 celdas de 2 voltios cada una lo que nos darian los 12 supuestos voltios, a este tipo de baterias se les debe cargar cada celda a 2.4 o 2.5 voltios por lo tanto los cargadores de baterias deben proporcionar mas o menos 14.5 a 15 voltios.

en la empresa donde trabajo hacemos cargadores de baterias que dan a la salida 14.5 voltios y ademas la corriente de carga debe ser pulsante ya que la corriente continua no carga las baterias de forma ideal.

por ultimo estos cargadores de los que te hablo son basados en fuentes de corriente para que no dependan del estado de la bateria para proporcionarle la carga que ella necesita.

si necesitas un esquema me lo haces saber

hasta pronto

[Nocturno]

Muchas gracias por la aclaración, leobiofa.
Mi necesidad es la realización de un circuito de monitorización de una batería de 12V con tres leds:
- uno verde que se encenderá cuando la batería esté en régimen de funcionamiento normal
- otro rojo que se encenderá cuando esté descargada
- y otro amarillo que se encenderá cuando se esté cargando

La parte del led rojo y el verde la tengo controlada, pero no tengo claro cómo implementar la del amarillo. Estaba pensando en detectar un nivel de tensión por encima de los 12V para activarlo pero no tengo claro que sea un método válido.

[micro_pepe]

Hola, leobiofa, estaria bien que pusieses un esquema yo estoy pensando en hacer un pequeño cargador para unos paneles solares.

Saludos y gracias.

[fartet]

Hola Nocturno
Para el Led amarillo puedes usar el que el sentido de carga (sentido de intensidad) es contrario al del sentido de descarga por lo que pueden ponerse dos ramas en paralelo, una para cada sentido de corriente, bastará añadir un diodo adecuado en cada una para establecer el sentido de la intensidad.

saludos

[Lupin]

Para el Led amarillo puedes usar el que el sentido de carga (sentido de intensidad) es contrario al del sentido de descarga por lo que pueden ponerse dos ramas en paralelo, una para cada sentido de corriente, bastará añadir un diodo adecuado en cada una para establecer el sentido de la intensidad.

Totalmente de acuerdo con farlet, ya que midiendo el voltaje no necesariamente se sabe si la bateria se esta cargando o no. Una bateria completamente descargada tardara algun tiempo en alcanzar y superar el voltaje nominal, supongamos 12v.. ademas cuanto mas vieja este la bateria mayor sera su resistencia interna y el voltaje durante la carga podra ser de hasta 17 volts (o mas), dependiendo de lo gastada que este la bateria y de la corriente que le entregue el cargador.

Nocturno:

Para saber si la bateria se esta cargando creo que la unica forma es "mostrar" el sentido de la corriente como ya te dijeron.
Lo que podrias agregar es un led que te indique si el voltaje supera bastante al nominal, para saber que tan gastada esta la bateria (obviamente solo se podria prender durante la carga).

Saludos

[migsantiago]

Hola

Generalmente el voltaje nominal de las baterías es de 12V, pero cuando son nuevas o recién recargadas es como de 13.3V.

El voltaje de recarga (flotación) de las baterías es de 13.5-13.8V. Si una batería está siendo recargada en serie con otras baterías y presenta un voltaje de recarga como de 14 o más volts, entonces esa batería está dañada, su resistencia interna ya bajó y po eso absorbe más voltaje que las demás, no dejando que las otras se recarguen.

Cuando se usan estas baterías se deben usar hasta los 10V, si se siguen descargando se degrada su vida útil.

Si cuando se tiene una batería sin carga mide 12V y se le aplica carga y baja bruscamente su voltaje como a 8, 7, 6... entonces esa batería ya no sirve.

Los estados críticos para saber si una batería sirve son en descarga y en recarga.

Por lo que...

- de 0V a 10V es una batería ya dañada... BAD
- de más de 10V a 12V es una batería descargada pero que solo hay que recargar... OK
- de más de 12V a 14V es una batería buena... OK, habría que aplicarle carga (resistencia) para ver si se cae su voltaje bruscamente
- de 14V al infinito es una batería que conectada en serie a otras absorbe todo el voltaje del cargador porque ya no sirve... BAD

Espero te sea de utilidad, todo esto te lo comento por lo de mi desarrollo de monitor de 40 baterías.

[Nocturno]

No es que me sirva, es que es justamente la información que necesitaba, Migsantiago.

Una pregunta adicional: ¿esta información es válida para cualquier batería de 12V, ya sea de tipo NiCd, metal-hidruro, gel, ...?

Gracias por la info

[migsantiago]

MMhh... pues solo sé que funciona para baterías de descarga rápida usadas para UPS. Aquí generalmente se manejan las de plomo con válvulas de escape en caso de falla extrema.

No tengo mucha información al respecto. 

Ah y se me pasó decirte que hay equipos que en vez de usar el voltaje de flotación para recargar baterías, usan el de ecualización que son 14V más o menos. Debes conocer el equipo que recargará la batería para saber que rangos de voltaje manejarás.

[Lupin]

..Si una batería está siendo recargada en serie con otras baterías y presenta un voltaje de recarga como de 14 o más volts, entonces esa batería está dañada, su resistencia interna ya bajó y po eso absorbe más voltaje que las demás, no dejando que las otras se recarguen...

Migsantiago, muy buenos datos, solo no coincido en la parte que cite.
Si presenta un voltaje de recarga de mas de 14 volts es porque su resistencia interna SUBIO (no bajo), por eso medimos 14v entre bornes, que representan los 12v ideales + la caida de tension provocada por la corriente que circula por la bateria multiplicada por la resistencia interna.
Y perjudicara la carga de otras baterias en serie solamente si el cargador tiene corte por sobrevoltaje, en los cargadores del tipo "corriente constante" todas las baterias en serie se cargaran sin ningun problema.

Saludos

[migsantiago]

Sí es cierto Lupin, sube la resistencia interna, por lo tanto sube la caída de tensión en esa batería. Gracias por la corrección.

[Nocturno]

He conocido de la existencia del LM3914 gracias a un artículo del amigo Ariel en NeoTeo (LM3914 y LM3915) y se me ocurre que mi diseño se simplificaría bastante con un integrado que tuviera al menos tres niveles de tensión configurables y enviara tres salidas como mínimo a los tres leds que yo necesito.

¿Conocéis algún integrado baratito que haga esto?

[migsantiago]

Mmmhhh... una cuestión... si el voltaje de la batería fuera malo en algún momento y luego regresara a la normalidad, cualquiera de esos LM3915 no lo reportará.

No sé que tan barata deba ser tu aplicación pero puedes poner un 12f683 como adc y memoria y un ampop que divida el voltaje entre 3 para que el pic lo pueda registrar. 

[Lupin]

Nocturno:

Con el LM3914, si utilizas un rango de interes de la medicion entre 9v y 14v (menos de 9 bateria agotada.. mas de 14 bateria gastada.. etc) tenes un rango util de 5v, por lo que cada salida del LM representara 0.5v si generas un offset de 9v con un zener a la entrada (restas 9v) y despues ajustas la ganancia del LM3914 para que la ultima salida se active con 14v.

Otra forma mas versatil es con un LM324 formar 4 comparadores de voltaje, con la ventaja de poder ajustarlos al valor exacto por medio de un preset.
Otra ventaja es que para cada led, podras elegir si queres que encienda cuando el voltaje supera el valor fijado o cuando no alcanza el valor fijado, (como en el caso del led de 9V que tiene que estar encendido mientras no se alcanza el voltaje).

Y la forma mas trabajosa, pero la mas versatil de todas.. un PIC, con el que ademas de todo lo anterior, podras saber si la corriente esta saliendo o entrando a la bateria, ver la pendiente del voltaje con el tiempo y estimar el desgaste de la bateria.. y tantas otras cosas.

Saludos

[aitopes]

Hola Manolo!
Veo que vas a los tiros con el "invento".

Respecto de los integrados LM3914 y 15, creo que te quedan "grandes", ya sea por capacidad (10 leds es mucho, aunque solo conectes tres es un desperdicio) y ademas el integrado en si es bastante grande.

Creo, como Lupin,

Otra forma mas versatil es con un LM324 formar 4 comparadores de voltaje, con la ventaja de poder ajustarlos al valor exacto por medio de un preset.

aunque solo lo se de "oidas". Nunca hice un comparador de voltaje, pero si consigues un LM324 SMD estoy seguro que lo haces en un espacio "asi" de chiquito.

Adelante!