Carga lenta de células solares de plomo-ácido sin controlador de carga

¿Alguien puede comentar sobre el tamaño de una celda solar para la carga lenta de un banco de baterías de plomo-ácido sin un controlador de carga durante varios meses?

Encontré una fuente no autorizada que afirmaba que las celdas con una potencia del 4% de la capacidad C20 del banco no necesitan un controlador de carga. - Esto corresponde a una corriente de carga de aproximadamente 0,23% de C20.

Hasta donde yo sé, la carga de flotación de plomo-ácido (si se realiza con corriente constante) generalmente se realiza al 1% de C20 pero requiere la condición de terminación de dV/dt = 2,5 mV/celda/h.

Entonces, ¿de dónde viene este 0,23 % de C20? ¿Se supone que esto equilibra perfectamente la autodescarga de las células?

Dado que la autodescarga varía de un modelo a otro, ¿cómo se mide correctamente? ¿El tamaño es demasiado pequeño y la batería muere por descarga profunda, el tamaño es demasiado grande y muere por sobrecarga lenta?

Además: el balanceo de autodescarga con una corriente de 0,23% de C20 tampoco suena del todo bien. Asumir una descarga del 5 % por mes implicaría una corriente de autodescarga del orden del 0,007 % de C20, mucho menor que el 0,23 % de C20 recomendado para la "carga lenta de células solares".

¿Alguien me puede "arrojar luz" sobre esto?

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LA PREGUNTA ES SOBRE EL DISEÑO CORRECTO DE UN CARGADOR DE BATERÍAS DE PLOMO ÁCIDO. Es una pregunta de diseño genuina con un ejemplo de conjunto nulo como punto de partida y una pregunta sobre la validez del circuito. La pregunta es completamente relevante para los objetivos generales del sitio.

Respuestas (2)

Battery University es un buen punto de partida. Una gran cantidad aquí Battery University

Particularmente:

Carga de ácido de plomo

Con base en lo siguiente, SONARÍA sensato cargar completamente durante "un tiempo" con goteo y luego abrir el circuito del cargador hasta que Vbattery cayera acercándose a 2.1V/celda. Un controlador para implementar esto podría ser extremadamente simple.

Peligroso en aislamiento, pero, dicen:

  • La mayoría de las baterías estacionarias se mantienen con carga flotante. Para reducir el estrés, la llamada carga de histéresis desconecta la corriente de flotación cuando la batería está llena. A medida que el voltaje del terminal cae debido a la autodescarga, una carga adicional ocasional repone la energía perdida. En esencia, la batería solo se "presta" de vez en cuando por breves momentos. Este modo funciona bien para instalaciones que no consumen carga cuando están en espera.

    Las baterías de plomo ácido siempre deben almacenarse cargadas. Se debe aplicar una carga superior cada seis meses para evitar que el voltaje caiga por debajo de 2,10 V/celda. Con AGM, estos requisitos pueden relajarse un poco.

    La medición del voltaje de circuito abierto (OCV) durante el almacenamiento proporciona una indicación confiable del estado de carga de la batería. Un voltaje de 2,10 V a temperatura ambiente revela una carga de alrededor del 90 por ciento. Dicha batería está en buenas condiciones y solo necesita una breve carga completa antes de su uso. Si el voltaje cae por debajo de 2,10 V, la batería debe cargarse para evitar la sulfatación.

    Observe la temperatura de almacenamiento cuando mida el voltaje de circuito abierto. Una batería fría reduce ligeramente el voltaje y una caliente lo aumenta. El uso de OCV para estimar el estado de carga funciona mejor cuando la batería ha descansado durante algunas horas, porque una carga o descarga agita la batería y distorsiona el voltaje.

Gracias por el enlace a la universidad de la batería. Es un recurso muy útil. - ¿Deduzco de su cita que la carga lenta constante no solo es "mala" con corriente constante sino también con voltaje constante? Eso es interesante: sabía que la carga flotante con corriente constante requiere una condición de terminación, pero siempre había leído que una carga flotante de voltaje constante de 2,25 a 2,30 V/celda podría aplicarse indefinidamente.
Encontré otra fuente sobre "carga de histéresis": batterytender.com/resources/battery-basics.htm - Aparentemente, la "carga de histéresis" no es realmente una carga flotante sino una carga de absorción repetida. Me preocupa que sin regulación de voltaje una celda solar no pueda implementar una etapa de absorción de voltaje constante. Daría como resultado una etapa de refuerzo repetida sin absorción, lo que probablemente no sería bueno para la batería.

Además de los números, que no comentaré, y el costo de usar celdas solares sin procesar para hacer flotar las baterías, que generalmente es una mala economía ---

Si las celdas solares, la temperatura y la radiación solar coinciden correctamente con el banco de baterías, entonces, en el momento adecuado del año, cuando el voltaje de la batería sea alto, la corriente de carga será baja. Mucho menos que la potencia disponible de las Células Solares. Por encima del voltaje del punto de máxima potencia de la celda solar, la corriente y la potencia caen de forma bastante pronunciada. Correctamente acoplado, el sistema se autorregulará.

Dado que la carga lenta se apaga cuando la batería alcanza el voltaje de flotación, no importa que comience con un valor mayor que el de autodescarga.

Para hacer esto, haga que la cadena de celdas solares sea corta (voltaje de circuito abierto en el voltaje de la batería) y ancha (corriente de carga lenta). Esto es muy ineficiente, pero ha sido económico para los juguetes, y la economía depende del costo rápidamente cambiante de cada elemento, incluido el costo de supervisión. No puede regular exactamente debido a la variación solar, etc., por lo que funciona en el lado bajo y utiliza periódicamente otro sistema de carga, o descarta/reemplaza/repara el banco de baterías cuando se carga demasiado o por debajo de lo normal.