Conexin de bateras. Disponemos de tres formas de conectar un grupo de bateras entre s. En serie, en paralelo o una conexin mixta serie-paralelo. Dependiendo como lo hagamos, incrementaremos la tensin total, la capacidad o las dos. Conexin en serie.

Con este tipo de conexin, incrementamos el voltaje total. Conexin en paralelo.

Con este tipo de conexin, incrementamos la capacidad total. Conexin mixta.

Con este tipo de conexin, incrementamos la capacidad total y la tensin total. NOTA: Aunque en los tres dibujos estn representados los 12 V, no quiere decir que los dibujos tengan relacin alguna entre s. Los dibujos simplemente indican cmo se realiza la conexin y nada ms. Lo indico porque puede dar lugar a confusin. si las ponemos en serie tendramos 24 V (12v + 12v) mientras que la capacidad es la misma (Ej: dos bateras de 85 ah tendran 85 ah entre las dos). Si las ponemos en paralelo tendramos 12v mientras que la capacidad de la "batera resultante" seria la suma de las dos (Ej: 85 ah + 85 ah = 170 ah)" Visto as, parece que en la conexin en serie, de las dos bateras, la capacidad es la mitad, por lo que quiero aclarar que lo que hay que ver es "la potencia o energa capaz de suministrar por las dos bateras", que tanto en serie como en paralelo, son las mismas, otra cosa es los Ah o la tensin de uso que necesitemos, y eso mismo pasa con cualquier fuente de tensin, como las placas solares, pilas, etc. Para hacer las cuentas mas fcilmente, supongamos que son de 100 Ah y 12 V, por lo que cada una, tericamente puede suministrar una potencia de 100 Ah x 12 V = 1200Wh por dos bateras = 2400 Wh. y esa potencia terica de 2400 Wh, es la que suministrarn, repito tericamente, se conecten como se conecten. Si las ponemos en serie se suman las tensiones o V y se mantienen los Ah por lo que 12+12 = 24 V que por 100 Ah = 2400 Wh. Si las ponemos en paralelo lo que se suman son los Ah por lo que 100+100=200 Ah por 12 V = 2400 Wh.

Instalacin de bateras

Las bateras de de 12 voltios tienen en su interior 6 elementos cada uno de los cuales entrega 2 voltios, y al sumarse por estar en serie ofrecen los 12 voltios que necesitan la mayora de los barcos de recreo. Por esta misma razn, si necesitramos 24 voltios simplemente podramos utilizar 2 bateras de 12 voltios y conectarlas en serie. La capacidad de la batera est relacionada con la cantidad de superficie activa que tiene cada uno de los elementos y la cantidad de elemento activo que tiene cada placa. Si tenemos dos bateras de 12 voltios y las unimos en paralelo, (rojo con Rojo y negro con negro) lo que hemos hecho es doblar la capacidad manteniendo los mismos 12 voltios de tensin. Por ejemplo dos bateras de 125 Ah y conectadas en paralelo sern totalmente equivalentes a una nica batera de 250 Ah.

Pero cualquier combinacin es posible. Con 4 bateras podramos hacer dos parejas en serie para obtener 24 voltios y luego estas dos parejas ponerlas en paralelo para doblar la capacidad. Pero lo importante a tener muy en cuenta, es que todas las bateras deben ser iguales, nuevas y de la misma tecnologa. Si en el montaje alguna batera es distinta o est ms gastada lo cual ha hecho cambiar sus caractersticas originales, no podran ser cargadas con la misma cantidad de corriente, haciendo que el sistema global quede desequilibrado. Cuando renovemos las bateras del barco, debemos cambiarlas todas para conseguir un equipo que funcione de forma correcta. La capacidad total del parque de bateras debe ser calculada de tal forma que no tengamos que utilizar ms all del 80% de la capacidad total. Es decir, si nuestro parque

de bateras ofrece una capacidad de energa de 200Ah, solo deberemos disponer de 160Ah. Si consumimos ms la batera empezar a deteriorarse sin posibilidad de recuperacin.

Cuanto ms capaz sea la batera ms importante debe ser la corriente utilizada para cargarla. Para calcular el tiempo de recarga debemos saber la cantidad de amperios que nos puede suministrar el cargador. Supongamos que hemos consumido 160 Ah de energa, y que nuestro cargador es capaz de entregar una corriente de 20 Amperios. Por tanto debemos cargar la batera durante 160/20 = 8 horas para restablecer el nivel de carga inicial. Si el cargador es menos potente y entrega 10 Amperios lograremos cargar la batera en el doble de tiempo. Es muy importante recordar que el lmite de corriente suministrada a las bateras no puede ser mayor a la mxima corriente de descarga que puede aceptar la batera. Es ms, con una carga lenta, las bateras sufren mucho menos, de modo que no utilice un cargador de de muy alta intensidad ni de los llamados cargadores rpidos.

Cuanto ms capaz sea la batera ms importante debe ser la corriente utilizada para cargarla. Para calcular el tiempo de recarga debemos saber la cantidad de amperios que nos puede suministrar el cargador. Supongamos que hemos consumido 160 Ah de energa, y que nuestro cargador es capaz de entregar una corriente de 20 Amperios. Por tanto debemos cargar la batera durante 160/20 = 8 horas para restablecer el nivel de carga inicial. Si el cargador es menos potente y entrega 10 Amperios lograremos cargar la batera en el doble de tiempo. Es muy importante recordar que el lmite de corriente suministrada a las bateras no puede ser mayor a la mxima corriente de descarga que

puede aceptar la batera. Es ms, con una carga lenta, las bateras sufren mucho menos, de modo que no utilice un cargador de de muy alta intensidad ni de los llamados cargadores. Capacidad del parque de bateras Debemos instalar un parque de bateras de al menos el doble de lo que podamos llegar a consumir en un da completo, y si podemos permitrnoslo, 3 veces el consumo diario, el parque funcionar de forma mucho ms desahogada. La instalacin del parque de bateras debe realizarse de tal forma que queden solidamente sujetas y preferiblemente en un lugar que sea estanco y con ventilacin propia, ya que salvo las batera de electrolito en forma de gel, estas pueden soltar aunque en pequeas cantidades, hidrgeno y gases nocivos. El tipo de cable que debemos utilizar para sus conexiones debe ser adecuado en seccin y calidad a la potencia total del parque de bateras. Normalmente la seccin es muy gruesa, por lo que a veces se unen entre s con placas de cobre atornilladas. Una forma sencilla de calcular el tamao adecuado de un banco de bateras es la siguiente: Nota: En muchas ocasiones hay factores adicionales a considerar, sobre todo en sistemas de energa solar. Si tienes dudas o deseas mayor informacin, puedes contactarnos utilizando nuestro formulario de contacto. 1. Determinar: Amperios en DC o CC (Corriente Continua) consumidos o estimados por consumir = Watts (de la carga en CC a respaldar con bateras) Potencia del sistema de CC (12, 24 48) x 1,2 (para prever prdidas de eficiencia) 2. Determinar: Amperios horas consumidos entre ciclos de carga: Tiempo de funcionamiento del aparato (horas) x Amperios de CC = Amperios horas consumidos o estimados por consumir. 3. Nmero de bateras requerido: (Total de amperios horas consumidos x 2*) Amperios horas de la batera seleccionada = Nmero de bateras requerido Por ejemplo, si los requisitos totales del sistema dado son de 480 amperios horas de batera (el doble de los amperios horas consumidos entre ciclos de carga). El nmero de bateras debe ser como mnimo el total del requerido por el sistema. Es posible crear un banco de batera de 480 amperios horas como mnimo al combinar seis bateras de Grupo 27 (90Ah cada una para un total de 540 ah), cinco de grupo 31 (105 Ah cada una para un total de 525 Ah) o seis bateras de carrito de golf de 6 voltios (112.5 Ah cada una en tres cadenas de 2 bateras cada una para un total de 675 ah). *Las bateras de ciclo profundo slo deben utilizarse hasta un mximo del 50% de su capacidad total.

*No es recomendable combinar bateras de distintos tamaos. Esquemas de cableados para sistemas con bateras de 2, 6 y 12 Voltios para obtener 12, 24 y 48 Voltios En las siguientes imgenes vers la forma de conectar distintos tipos de bateras para obtener un voltaje determindao deseado. Conexiones para Bancos de Bateras en Serie

Conexiones para Bancos de Bateras en Paralelo.

Conexiones para Bancos de Bateras en Serie-Paralelo.

Voltaje terminal = fem - cada interna o, V = E - I R

PROBLEMA 21. Cul es el voltaje en los terminales de una pila seca de 1,5 voltios que entrega 30 amperios, si la resistencia interna es 0,003 ohms? SOLUCIN. V = E - I R = 1,5 voltios - 30 amperios X 0,003 ohmios = 1,5 voltios - 0,09 voltios = 1,41 voltios PROBLEMA 22. Una batera tiene una fem a circuito abierto de 6 voits, y una resistencia interna de 0,2 ohms (Fig. 1-4). Determinar la corriente y el voltaje en los terminales cuando la batera se pone en cortocircuito al conectarle entre sus terminales un alambre de resistencia despreciable. SOLUCIN. Corriente de cortocircuito:

Voltaje en terminales, V = E - I Ri = 6 volts - 30 amps x 0,2 ohm = 0 volt (Esto es una consecuencia de la definicin de cortocircuito.) PROBLEMA 23. Cul es la resistencia interna de una pila de 2 volts (a circuito abierto) que tiene un voltaje en sus terminales de 1,85 volts cuando crcula una corriente de 22 amperes?

Pilas y Bateras Conexin de las pilas en serie para formar bateras Bajo ciertas circunstancias, el voltaje que produce una sola pila es suficiente, tal como sucede en algunas linternas. En otras ocasiones se necesita mayor voltaje. Esto puede lograrse conectando varias pilas (primarias o secundarias) en serie, en nmero tal como para lograr el voltaje necesario. Esta agrupacin de pilas se llama batera. La fem (E) de una combinacin serie es la suma de las fem de las pilas individuales, y la resistencia interna total es la suma de las resistencia (R) de cada pila. En la combinacin de pilas en paralelo, en la cual todas tienen la misma fem, la fem (E) resultante es la de una sola pila (E) . La resistencia interna total de n pilas en paralelo, teniendo cada una, una resistencia interna R es, R/n. (La ventaja de la conexin en paralelo es la mayor capacidad de corriente que en una sola pila.)

y

Pilas y bateras .Conceptos . Pila primaria y secundaria .

El voltaje total de un conjunto de pilas conectadas en serie es la suma de los voltajes de cada pila. As, si se conectan en serie cuatro pilas de 1,5 volts, el voltaje total es 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,5, o sea 6 voltios. Si se conectan 30 de estas pilas en serie, el voltaje final ser 30 x 1,5, o sea 45 voltios. Los acumuladores de plomo-cido de 6 voltios consisten en tres bateras de 2 voltios conectadas en serie.

Una batera se forma conectando pilas entre s . Una batera de 30 voltios ( 20 pilas de 1,5 voltios en serie ) .

Cuando las pilas se conectan en serie, el terminal positivo de una se conecta con el terminal negativo de la otra. Al hacer esto, se suman todos los potenciales individuales, unos a otros. Los ejemplos anteriores tratan las pilas que poseen el mismo voltaje. Esto no necesita ser de esa forma; se pueden conectar en serie pilas de cualquier voltaje. Aunque todas las pilas no tengan el mismo voltaje, se pueden conectar igualmente en serie. Ahora bien, cada pila o acumulador, en una conexin serie, debe tener la misma capacidad de corriente. Conexin de las pilas en paralelo para formar bateras Tambin se puede formar bateras conectando pilas en paralelo. Esto solamente puede hacerse con pilas que tengan el mismo voltaje de salida. El propsito de una conexin en paralelo es aumentar la capacidad de corriente. La conexin en paralelo crea el equivalente de un aumento en el tamao fsico de los electrodos y de la cantidad de electrlito, e incrementa por lo tanto la corriente disponible.

Por ejemplo, si se conectan tres pilas en paralelo, la capacidad de corriente de la batera se hace igual al triple de la capacidad de corriente una sola pila. Es decir, cada pila contribuye con la tercera parte de la corriente total. Conectando las pilas en paralelo no cambia el voltaje. El voltaje final de las pilas en paralelo, es el mismo que el de una sola. Cuando se conectan pilas en paralelo de tensiones desiguales, circula corriente entre las pilas debido a las diferencias de potencial y se consume energa elctrica. Hay, tambin una posibilidad de que las pilas puedan daarse. Conexin de pilas en serie-paralelo Las ventajas de la conexin serie y paralelo, se pueden combinar en la distribucin serie-paralelo. sta permite mayor voltaje de salida como sucede en la conexin serie y aumenta la capacidad de corriente simultneamente por la conexin paralelo. Como en los ejemplos previos de la conexin paralelo, es deseable que el voltaje y la capacidad de corriente de las pilas, sean en todas los mismos. Si se conecta una pila de tensin alta sobre otra de tensin baja, por esta ltima circular corriente y puede daarse. Generalmente este tipo de conexin solamente se usa cuando se quiere obtener una capacidad de corriente mayor que con una sola pila. Sin embargo hay casos en que el voltaje y la capacidad de corriente slo se pueden alcanzar por medio de este tipo de conexin serieparalelo. Cuando se realiza una conexin serie-paralelo, se deben seguir las reglas de la polaridad: en circuito serie, se conecta positivo con negativo; en circuitos paralelos, se conectan positivo con positivo y, negativo con negativo.

PROBLEMA 24. Seis pilas secas tienen una fem de 1,5 volts y una resistencia interna de 0,1 ohm cada una. Qu corriente pueden entregar a una resistencia externa de 35 ohms, a) cuando las pilas se conectan en serie, y b) cuando se conectan en paralelo (Fig. 1-5) ?

Solucin a) fem total = 6 X 1,5 volts = 9 volts resistencia interna total = 6 X 0,1 ohm = 0,6 ohm resistencia total ( int. + ext.) = 0,6 + 35 ohms = 35,6 ohms corrienteI = E/R= 9 volts/35,6 ohms = 0,252 amp b) fem del grupo en paralelo = fem de una sola pila = 1,5 volts; resistencia interna = 0,1/6 ohms = 0,0167 ohms (despreciable) ; resistencia total del circuito 0,0167 + 35 = 35,0167 ~ 35 ohms (aproximadamente). corrienteI = E/R = 1,5 volts/35 ohms = 0,0429 amp PROBLEMA 25. Cuatro pilas de 1,4 volts de fem cada una y una resistencia interna de 1,2 ohms se conectan primero en serie y luego en paralelo. Si cada combinacin se cortocircuita con un alambre grueso, calcular la fem total, la resistencia interna y la corriente de cortocircuito en cada caso. Solucin. a) Combinacin serie: fem total = 4 X 1,4 volts = 5,6 volts resistencia interna total = 4 X 1,2 ohms = 4,8 ohms corriente de cortocircuito I = E/R = 5,6 volts/ 4,8 ohms = 1,17 amps

b) Combinacin paralelo: fem total = fem de una pila = 1,4 volts. resistencia interna total = 1,2 / 4 ohm = 0,3 ohm corriente de cortocircuito I = E/R = 1,4 volts / 0,3 ohm = 4,67 amps