MEJORAMIENTO DEL DESEMPEÑO DE LAS BATERÍAS Y PROVECHO DE LA ENERGÍA SOLAR PARA SU CARGA

POR:YENI VIVIANA GRANADOS

CARLOS ALEJANDRO SALAZAR

DOCENTE:NORMAN MORENO

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIAFACULTAD DE INGENIERÍAINGENIERÍA ELECTRÓNICA

BOGOTÁ DC2015

PROYECTO – PRIMERA ENTREGA

El presente tiene como objetivo hacer una presentación de algunos de los fundamentos por los cuales se puede llegar a optimizar la vida útil de las baterías. La versatilidad con la que se presente, procura demostrar sus facilidades, así como los alcances de los diseños que se quieren sustentar en la base de una mejoría bastante atractiva. En materia de ello, es necesario realizar un recorrido sobre el funcionamiento básico de las baterías, de qué están hechas, y cuál es la ecuación o modelo matemático que permite que la vida de una batería se extienda. Esto con el fin de lograr una aproximación más detallada hacia el campo de la optimización que se desarrollará en los siguientes apartados.

JUSTIFICACIÓN

Sobre las baterías

Las baterías de por sí permiten que toda clase de elementos electrónicos puedan funcionar, sin la necesidad de mantenerlos encendidos gracias a un tomacorriente. El funcionamiento de muchas, si no todas, las tecnologías son gracias a este básico pero importante descubrimiento. Sin embargo, se sufre el inconveniente de que las baterías se descarguen, y en el peor de los casos ya no funcionen más. El experimento pionero del italiano Alessandro Volta es aún hoy en día, un instrumento muy valioso.

Si se colocan una pila de capas alternadas de zinc y cobre, separados por trozos de tela empapados en una solución de agua salada, sucederá lo que los químicos llaman, oxidación y reducción. A saber, el zinc se oxida (pierde electrones) los cuales son captados por los iones en el agua. Este primer proceso es llamado reducción, el cual produce gas de hidrógeno. Dentro de un ciclo de oxidación-reducción, se crea un flujo de electrones entre las dos sustancias, lo cual puede llegar a producir electricidad.

Cuando una batería se agota, es porque el suministro de metal se oxida por completo. Las baterías recargables, por otro lado, tienen un proceso de oxidación-reducción reversible. Los electrones pueden fluir de vuelta en la dirección opuesta, colocando más electrones a disposición vía eléctrica alterna. La necesidad de encontrar un funcionamiento aún más óptimo y prolongado de las baterías es una meta que aún se sigue desarrollando.

Nuestra hipótesis para el desarrollo de este proyecto, es que al implementar una carga de energía alterna a las baterías recargables con el funcionamiento de celdas solares, se podría optimizar la vida útil de una batería.

Módulos fotovoltaicos y baterías

Los módulos o paneles fotovoltaicos son un conjunto de celdas que producen electricidad a partir de la conversión de la energía solar. En ellos, la energía que no se utiliza en el día se almacena en unos bancos de baterías recargables. Así, los módulos no solo atenderán la demanda de carga, sino que además, todo exceso se podrá almacenar en una batería plomo-ácido que empezará a cargarse y a recuperarse de su descarga de la noche anterior.

Las baterías de plomo-ácido se aplican ampliamente en los sistemas de generación fotovoltaicos. La unidad de construcción básica de una batería es la celda de 2 volts. Se puede hacer una clasificación de las baterías con base en su capacidad de almacenamiento de energía, y a su ciclo de vida. Así mismo, la capacidad de acumulación de energía de una batería depende de la velocidad de descarga. Es decir, cuanto mayor es el tiempo de descarga, mayor es la cantidad de energía que la batería entrega. Las BPA son dispositivos que por medio de reacciones electroquímicas reversibles pueden proveer o almacenar carga eléctrica.

El objetivo principal es comparar los resultados dentro de la teoría y la práctica por medio de la ecuación de Peukert:

Las constantes n y K dependen de la temperatura, la concentración del electrolito y la estructura de las baterías.

REFERENCIAS

Miguel Ángel Cristín Valdez. Determinación del estado de carga de baterías plomo-ácido utilizando redes neuronales. Noviembre 2004.

El mundo del automatismo electrónico. Pilas, acumuladores y baterías.