Baterías en sistemas fuera de red

 En el diseño de sistemas de energía fuera de la red, se suele sobredimensionar las baterías.

El concepto suele ser poner baterías de la máxima capacidad que se pueda comprar con los fondos disponibles, con el objeto de tener la máxima autonomía.

Pero se debe poner atención a la capacidad del generador, sea solar o eólico.

Las baterías de plomo-ácido que se utilizan normalmente, tienen un ciclo de carga como el que se muestra en la figura, el generador suministra una corriente constante (relativamente en los casos de sistemas con paneles o aerogeneradores, si la energía disponible es suficiente, los reguladores entregan efectivamente corriente constante), la tensión va subiendo durante este parte del ciclo. Luego de alcanzarse la tensión de final de carga, se necesita completar el ciclo con una carga a tensión constante, durante el cual la corriente que la batería toma se va reduciendo.

Si no se completa este ciclo, las baterías pierden capacidad de carga , se "endurecen" por sulfatación.

Cuando la tensión alcanza el valor final, la batería está cargada en alrededor de un 70%, la carga final, cuyo tiempo lo determina la batería (el generador solo mantiene tensión constante) aporta el 30% restante.

Entonces, se necesita dimensionar el generador teniendo en cuenta que pueda completar el ciclo de carga. Si no se cuenta con suficiente potencia de generador, o con suficientes horas de carga, se obtendrían mejores resultados con un banco mas chico de baterías.

La solución actualmente es utilizar baterías de litio-ion, éstas, por el contrario, funcionan muy bien con cargas parciales, sin llegar nunca a plena carga.

Por supuesto que los sistemas de carga deben adecuarse, por ejemplo la tensión final debe ser muy precisa, mas que en los casos de baterías convencionales, es decir, no se puede en un sistema simplemente reemplazar un tipo de baterías por otro.

 Lectura de tiempos de operacion en Arduino.

Un pequeño programa para leer los tiempos de conversión en un Arduino Nano.

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Convertidor Fly Back

Se explica el funcionamiento del convertidor fly back, con un ejemplo práctico para construir.

Se menciona en el texto una nota: Inductores con núcleo de ferrite, que subiré próximamente.

Se incluye el achivo de una placa de circuito (pcb), para construir convertidores de baja potencia.

La tensión de salida del circuito de aplicación propuesto (80Vcc) es potencialmente peligrosa. 

Evite tocar partes del circuito de salida, o el drenador del transistor M1, con el convertidor funcionando. 

Texto

Placa

 

Dispositivo para mediciones

Un circuito para mediciones aisladas de tensión y corriente en la red eléctrica.

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Factor de Potencia

Mediciones en sistemas con distorsión de la onda de corriente.

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Ejercicios

Archivo Ejercicios

Cargas Reactivas

En esta entrada se muestran las ondas de tensión y corriente de red cuando las cargas son inductivas, y el cálculo para corregir el bajo factor de potencia resultante.
En otro trabajo analizaremos el factor de potencia en redes con cargas alineales, que generan armónicos.

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Regulador de panel falso MPPT

Están comercializandose en el mercado local reguladores para panel/es solar que son una estafa.
Son equipos que inducen a creer que son tipo MPPT (Maximum Power Point Tracking), sistema que
controla la carga de baterías y la tensión del panel para poner éste a funcionar en su punto de
máxima potencia, y que de hecho son bastante mas caros que los simples PWM.
Dicen, (en este falso) de hecho, que aumenta "hasta un 30%" "la eficiencia de carga de los paneles".

El regulador pone en su ángulo superior izquierdo MPPT, pero parece que ese es "el modelo".
O sea, es como si a un auto le ponemos un cartel que dice Kompressor, y cuando alguien abra el capó y vea que es un simple motor aspirado, le decimos que Kompressor es "el modelo" o que significa que viene con un compresorcito para inflar las cubiertas.
El regulador es un simple PWM, y podríamos pensar que bueno, ponerle MPPT fué un homenaje a los reguladores que lo son, pero también se tomaron el trabajo de hacer que si alguien sin experiencia hace mediciones en el equipo, crea que efectivamente éste es lo que dice ser.
En un equipo PWM, cuando la batería está baja, la llave electrónica está cerrada permanentemente (sería un ciclo de trabajo 100%), para aprovechar toda la corriente de panel.
La tensión en la entrada de panel, es prácticamente la misma de la batería en esta parte del ciclo de carga.
En un equipo con algoritmo MPPT la tensión de panel es SUPERIOR a la de batería.
En el mentiroso que estamos analizando, aún cuando la batería esté baja se desconecta el panel, con pulsos (como un PWM) con un  ciclo de trabajo elevado pero no 100%.
Esto hace que la tensión de batería suba (a su valor de circuito abierto) durante el tiempo de desconexión, y si se mide la tensión de panel, ésta es mayor que la de batería, lo cual induce a creer que lo de MPPT es cierto.
En la práctica, como el panel se desconecta un breve tiempo, la corriente de carga es menor que en un simple PWM.
Si deben verificar si un regulador MPPT es lo que dice ser, midan CORRIENTE de paneles, y corriente de carga a batería, esta última debe ser MAYOR que la de panel.
Un comerciante (en Mercado Libre) honesto, contesta a un cliente que "este regulador es realmente un PWM con algunas funciones de un MPPT (¿?) pero las bobinas de cobre que tienen los MPPT en este controlador no están"
Las (la) bobina de cobre a que se refiere, es el inductor de la fuente conmutada step down que forma parte de un verdadero MPPT.