Carga de batería de plomo ácido de corriente variable

Estoy diseñando un controlador solar para cargar baterías SLA.

Investigué un poco sobre los circuitos integrados dedicados que actúan como controladores y descubrí que la mayoría implementa algún tipo de MPPT para extraer la mayor cantidad de energía.

Dado que la potencia que dan los paneles fotovoltaicos puede variar con el tiempo, supongo que la corriente de carga no es constante sino que depende de las condiciones. ¿Cómo afecta esta falta de uniformidad de la corriente a la duración de la batería, en comparación con una curva de carga CC-CV ideal?

¿Sería mejor deshabilitar la carga si los paneles no pueden proporcionar la energía requerida para satisfacer la corriente establecida (como un esquema de control de encendido y apagado)?

Si alguien tiene alguna información extra, se lo agradecería. ¡Gracias!

La carga CC es solo un máximo seguro. Puede cargar de manera segura con cualquier corriente más pequeña, solo tomará más tiempo proporcionalmente. En todo caso, las baterías deberían durar más con una carga un poco más lenta. El CV es un límite fijo, y aquí es donde puede marcar la diferencia en la vida útil: flotando bastante bajo, ocasionalmente cargándolo alto, ráfagas rápidas de descarga, etc.

Respuestas (2)

¡La respuesta corta es no! No hay necesidad de desperdiciar energía de los paneles.

Tiene razón, las baterías de plomo ácido se cargan mejor con métodos CC-CV. Sin embargo, la corriente constante no significa que la batería deba alimentarse con una corriente predeterminada exacta o la batería sufrirá. Se interpretaría mejor como una corriente máxima a la que se puede cargar la batería.

En un mundo ideal, donde las baterías de plomo ácido funcionaran mejor, simplemente aplicaríamos el voltaje al nivel del voltaje constante y dejaríamos que la corriente fluya hasta que se sature. Desafortunadamente, si hiciéramos eso con las baterías de plomo-ácido que se producen actualmente, el flujo de corriente a niveles de carga más bajos sería tan alto que freirían la batería. Como solución, la carga comienza a un nivel de corriente constante que es más bajo hasta que la batería comienza a llenarse hasta el punto en que puede aplicar el voltaje de voltaje constante y la corriente en ese punto no será demasiado alta porque la batería ya está bastante lleno

Entonces, si eso tiene algún sentido, debería estar bien cargar la batería de plomo ácido a una corriente más baja y desigual en la etapa de carga de corriente constante siempre que la corriente no exceda lo que el fabricante recomienda para la batería que está usando. .

Específicamente para responder a su pregunta, la carga a una corriente más baja no daña la batería (a menos que la corriente sea tan baja que la batería nunca se cargue porque la autodescarga es mayor que la corriente de carga).

Acerca de su pregunta:

¿Sería mejor deshabilitar la carga si los paneles no pueden proporcionar la energía requerida para satisfacer la corriente establecida (como un esquema de control de encendido y apagado)?

Estoy de acuerdo con la respuesta corta de Filek : NO DESHABILITAR la carga.

Los cargadores de baterías utilizan el límite de corriente constante (CC) durante la fase de carga masiva , pero eso se considera un límite superior, asociado al tamaño de la batería y la capacidad de la batería para recibir corriente y convertirla en carga electroquímica.

Aquí se muestra un sistema clásico de carga de batería de 3 etapas (adaptado de aquí ):

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Sin embargo, la energía de un panel fotovoltaico "PV" no es constante y varía con la cantidad de energía solar instantánea disponible.
Al investigar los controladores de cargadores solares comerciales, el manual de usuario de este de Schneider Electric brinda información útil, según las siguientes imágenes, sobre el seguimiento de MPPT:

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Y sobre el método de carga de 3 etapas que se usa como referencia, pero el texto en el recuadro azul muestra que los parámetros de carga reales dependen de la disponibilidad de energía solar:

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También encontré una fuente notable de información sobre los algoritmos y métodos MPPT y CC-CV para un convertidor reductor asíncrono inteligente y un controlador MPPT , creado en su totalidad por TechBuilder y compartido en una página de Instructables. La versión en PDF descargable tiene 156 páginas y también hay un video que muestra el diseño y la construcción del cargador MPPT , que recomiendo ver antes de la lectura.
Dentro del proyecto de TechBuilder, mencionó que desarrolló el algoritmo de carga variable utilizando su versión modificada del método de "recuento de Coulomb".

También encontré dos artículos discutiendo y revisando diferentes técnicas de MPPT y monitoreando el estado de carga " SoC " de las baterías. Los enlaces están aquí y aquí . Me dio una mejor comprensión, sin prejuicios comerciales, de las técnicas SoC y MPPT existentes.