Tengo 6 baterías de 8 V conectadas en serie (es decir, 48 V) y tengo conectado un cargador inteligente de 48 V que las carga desde el suministro eléctrico normal.
¿Qué sucede si conecto, digamos, un inversor de 24 V CC a CA (es decir, 24 V CC --> 220 V CA) mientras lo conecto solo a TRES de las baterías? es decir, 3x8v = 24V en serie.
La verdadera pregunta que tengo es si las otras baterías conectadas en serie 'cargan' las baterías de 24 V a las que tengo conectado el inversor DC->AC. Es decir, a medida que se agotan las tres baterías de 8 V (24 V), ¿las otras 3 baterías conectadas en serie las recargan cuando el inversor las agota?
Las baterías de 8 voltios son baterías de plomo-ácido, baterías Trojan T875 para ser exactos. Son baterías de ciclo profundo que se usan en un carrito de golf, que es donde las tengo. Básicamente, quiero usar mi carrito de golf (que siempre está cargado a menos que se use) como un respaldo de energía que pueda suministrar electricidad de 220 V durante un período corto durante los cortes de energía. El inversor de 24 V es sustancialmente más barato que el inversor de 48 V y quería explorar qué sucedería 'si'.
Colocar una carga solo en algunas baterías* en una cadena en serie desequilibrará el
SOC (estado de carga) de las baterías y provocará rápidamente el daño de algunas o todas las baterías.
Una excepción es si la carga es tan pequeña en comparación con la carga de toda la batería que el desequilibrio se puede rectificar mediante procesos de carga normales, pero esto se aplica solo a cargas tan pequeñas "tomadas" que normalmente no son relevantes; consulte a continuación. .
Me referiré a las baterías en la cadena parcial como la "batería inferior" o porción, es decir, en este caso, una porción de 24 voltios con referencia a tierra. La batería "superior" es la cadena de 24v por encima de la batería inferior.
Algunos sistemas de carga de baterías proporcionan mecanismos de equilibrio de celdas que son externos a la operación real de la batería, pero estos constituyen efectivamente:
un cargador que carga selectivamente la batería inferior, O - un sistema que descarga la batería superior o evita que se siga cargando una vez que está completamente cargada. para evitar sobrecargas.
Dichos sistemas de equilibrio generalmente están destinados a acomodar variaciones en el rendimiento de la celda y generalmente no están dimensionados para proporcionar una corriente sustancial a la batería inferior. Los sistemas que lo hacen están disponibles, pero generalmente están destinados específicamente a aplicaciones como esta, por ejemplo, para operar equipos de 12 V desde un grifo en un camión o sistema marino de 24 V. A efectos prácticos, pueden verse como un cargador dirigido únicamente a la batería inferior.
Si una batería está gravemente desequilibrada por el drenaje excesivo de la mitad inferior (o alguna otra parte), pueden suceder varias cosas.
al cargar
La parte superior alcanzará la carga completa primero. En las baterías " desprotegidas ", la parte superior estará sujeta a corriente continua. Como tales corrientes suelen estar muy por encima de las tolerancias habituales de carga lenta y como el proceso de conversión electroquímica denominado "carga" no puede aceptar más energía, la energía de carga se disipa en alguna combinación de generación térmica, de gas o "galvanoplastia" de los componentes del electrodo. En el caso de las baterías de iones de litio, el litio metálico se puede enchapar y esto suele dar lugar a lo que se denomina eufemísticamente "ventilación con llama". No es una explosión, pero lo suficientemente cerca como para ser emocionante. En las celdas de plomo-ácido puede producirse gasificación y ebullición del electrolito.
Si la batería tiene unidades de protección por celda o subconjunto de celdas (como tienen todas las baterías de iones de litio que deben tener una vida útil aburrida), las unidades de protección terminarán de cargarse y la batería inferior no estará completamente cargada. Si se sigue extrayendo carga en cada ciclo de carga, la batería inferior finalmente se descargará por completo. Lo que sucede entonces varía, de la siguiente manera...
Incluso si el estado de desequilibrio es bastante leve, la batería superior alcanzará un voltaje más alto a lo largo del ciclo de carga. Si la carga finaliza en el punto donde la batería superior está correctamente cargada, la batería inferior no estará totalmente cargada. En los sistemas de baterías de plomo-ácido, si la batería no alcanza el voltaje máximo, se producirán daños continuos y se acortará la vida útil. por ejemplo, una batería de plomo-ácido de 12 V se está "muriendo" debido a la sulfatación de las celdas en cualquier momento en que el voltaje del terminal esté por debajo de los 13,7 V. Las baterías LA deben recargarse a 13,7 V o más lo antes posible. Una batería desequilibrada puede mantener la batería inferior de 24 V por debajo de 13,7 V x 2 = 27,4 V indefinidamente y provocar una sulfatación acelerada progresiva de las celdas.
Al descargarse, la batería inferior más descargada alcanzará primero un estado de carga mínimo seguro.
Las baterías que tienen protección de corte por bajo voltaje por celda o grupo de celdas dejarán de descargarse. Después de muchos ciclos, tendrá una batería total con la mitad superior casi completamente cargada, la mitad inferior casi completamente descargada y una capacidad efectiva cercana a cero.
Las baterías que no tienen protección de sobredescarga por celda llevarán a las celdas de la batería inferior a una carga insuficiente y, en casos extremos, pueden poner a cero completamente la carga en algunas celdas. Si la descarga continúa, las celdas con cero SOC pueden ser impulsadas primero a voltaje cero y luego a polaridad inversa por lo que es efectivamente una corriente de carga inversa. Algunas químicas de batería (en particular, NiCd y, en menor medida, NimH) pueden tener "bigotes" de metal galvanizado en la celda internamente. Estos provocan un cortocircuito fuerte y resisten todos los esfuerzos habituales de recarga. Si bien tales bigotes generalmente se pueden eliminar "haciendo zapping" con una fuente de corriente muy alta de voltaje más alto (¡un gran capacitor o, por ejemplo, una batería de automóvil!), las celdas que han sido desgastadas y "restauradas" invariablemente se dañan, pierden capacidad y andan raro. para siempre
¿Batería de 8V?:
En todos los casos a continuación, excepto las células N de plomo y ácido <> 8V, LA puede ser de 8V nominal para las células, pero esto se ve muy raramente. Agregado el 10/2015: aprendo algo nuevo todos los días: sucede que, como dice Chris Thompson, el Trojan T875 es de hecho una batería de plomo ácido de 4 celdas de 8V. Los troyanos son fabricantes muy competentes y capaces y 'no hacen basura'; sin duda, existe un nicho de mercado para las baterías de 8V del que no estaba al tanto.
Las baterías de plomo ácido PUEDEN ser nominalmente de 8 V, pero esto sería inmensamente inusual.
Los voltajes habituales de LA son 4, 6, 12 y luego múltiplos de 6 o 12 V o 2 V de celdas individuales.
El ion de litio es 3,6 V nominal, 4,2 V máx., 3 V mínimo
LiFePO4 es 3,2 V nominal, 3,6 V máx, 2,8 V mín
NimH y NiCd son 1,2 V mín, aproximadamente 1,3 V máx, 1 V mín.
¿Níquel Hierro?
*He usado "batería" o "baterías" para "celda" o "celdas" donde el uso de "celdas" habría sido pedante y/o confuso para algunos lectores.
usuario82672