¿Qué significa realmente "28 voltios CC"?

El voltaje de la batería común en los aviones se conoce comúnmente como "28 voltios". ¿Qué significa eso realmente en términos de una batería de plomo-ácido?

En muchos usos, como automóviles ("12 V"), camiones ("24 V"), carretillas elevadoras y carritos de golf ("36 V" o "48 V"), locomotoras ("64 V"), el número de la placa de identificación es exactamente el doble del número de plomo. -"células" ácidas. Pero en realidad, el voltaje de flotación/carga/carga completa del sistema con el alternador en funcionamiento es más alto: automóviles 14 V, camiones 28 V, locomotoras 75 V.

Las unidades de batería generalmente tienen un tamaño de 3, 6 o, a veces, 4 unidades (6, 12 u 8 voltios nominales).

Entonces, cuando la potencia de la aeronave se especifica en 28 voltios, ¿realmente significan una batería de plomo-ácido de 14 celdas o dos de 7 celdas (lo cual es casi inaudito)... o realmente significan una batería de 12 celdas con ¿Un voltaje "flotante" de alrededor de 28 V (construido a partir de dos baterías comunes como suciedad "12 V para todos los demás")?

Espero que esto no esté sobrecargando demasiado esta pregunta, pero cuando se usan paquetes de níquel-cadmio, ¿tienen 20 celdas, o 19 o algún otro número?

Respuestas (4)

Es la segunda opción. En cualquier otro contexto, el sistema eléctrico de un avión pequeño se llamaría "24V". Pero el alternador emite regularmente 28 V, por lo que eso es lo que normalmente se espera si conecta su multímetro mientras el motor está en marcha. Por supuesto, el equipo a bordo puede operar en una amplia gama de voltajes, a menudo hasta 20 V.

En realidad, muchos equipos de TSO cubren un rango de voltaje de 12 a 28 porque algunas aeronaves tienen sistemas de 12 V (14 V) y, por lo general, los hacen compatibles.
@HiddenWindshield Estoy de acuerdo. La batería USN H-60 ​​en un mundo perfecto sería una batería de 35v. Por lo tanto, apagará aproximadamente 28v cuando tenga una buena carga.
@Ron Beyer: ¿Algún avión? Probablemente la mayoría, especialmente si omite militares y aviones.
Esto lo deja bastante claro, solo una convención diferente: es como si un nicho de ingenieros eléctricos decidiera llamar a la fuente de electrones +, y por razones heredadas se mantuvieran con él. O la forma en que (por razones) los aviadores dicen que su velocidad es de 350 kias cuando en realidad es de 500 mph.
Anecdóticamente, conecté dos transformadores de 220 V a 110 V en serie y luego alimenté una PC con lo que era básicamente 55 V CA. La computadora se encendió y mostró los mensajes del BIOS, aunque lentos. Lo peor que puede pasar con la potencia insuficiente de un dispositivo es que no funcione, pero la mayoría lo hace.
@Mindwin Tu última oración es absolutamente falsa. La subtensión puede y ha causado daños a los equipos informáticos. Esa es, después de todo, la razón por la que existen los dispositivos de protección contra subtensión. Aparte, estoy realmente sorprendido de que su computadora sea lenta con un voltaje más bajo. Después de todo, las computadoras no son como motores donde la velocidad depende de la potencia. La velocidad de la computadora está regulada por un oscilador de cristal. La única explicación que se me ocurre es que tardó más en cargar los condensadores de la fuente de alimentación para arrancar, o que se estaba sobrecalentando y acelerando automáticamente la velocidad del reloj para protegerse.
@Mindwin Tengo mucha experiencia con PC y no funciona de esa manera. SMPS producirá un voltaje de salida completamente consistente en cualquier voltaje de entrada. Es posible que un SMPS de 100-250 V funcione con una entrada de 55 V (por lo general, quieren al menos 70 V, pero como 220 V es realmente 230-250 V, es probable que tenga ~ 60 V), pero si no puede dar suficiente energía, no producirá ninguno. La PC se apagaba con frecuencia, NO funcionaba con lentitud. Las fuentes de alimentación ATX no informan a la carga sobre la cantidad de energía que pueden suministrar. La carga dibujará todo hasta que se apague.
@Harper - Reincorporar a Monica: 350 nudos = 402,8 mph :-) Y hay una gran diferencia entre los transformadores y las fuentes de alimentación de modo conmutado: la diferencia obvia es el peso de los transformadores de pared antiguos y pesados ​​frente a los cargadores SMPS más nuevos y ligeros.
@jamesqf Dije kias no kts. Estás en el lugar correcto para preguntar cuál es la diferencia :)
@Harper-ReinstateMonica: KIAS son nudos; Velocidad del aire indicada por nudos. Si la intención era comparar la velocidad aerodinámica indicada con la velocidad aerodinámica real o la velocidad terrestre, comparar nudos con MPH no transmite eso muy bien.
@therac si la memoria no me falla, fue hace un par de décadas. Y el sistema operativo (win95, creo, íbamos a jugar a Diablo en LAN) nunca arrancó. Como dije, era lento en la pantalla del BIOS.
Se espera más que @Mindwin OS no arranque. No estoy seguro de por qué el BIOS sería lento, la CPU solo tiene una frecuencia de reloj para él. Mi suposición es que podría estar "distraído" con dispositivos que fallan en los buses, mientras que el regulador de voltaje de la CPU lo logró. De todos modos, el voltaje o la potencia insuficientes pueden ser bastante peligrosos para la electrónica; a menudo, lo mejor que puede pasar es que simplemente no funcionen. SMPS subvoltaje y los reguladores de voltaje pueden entregar energía en pulsos, encendido/apagado, hola corrientes de sobretensión y CA en sus circuitos de CC.
@Harper - Reincorpore a Monica: sé cuál es la diferencia entre la velocidad del aire en nudos (kias) y mph (indicado, que es lo que obtiene si vuela un Cherokee más antiguo; el indicador de velocidad del aire está etiquetado en ambos). La diferencia entre la velocidad del aire y la velocidad del suelo es otra cosa, independientemente de las unidades que elija utilizar.
@jamesqf es bueno escucharlo, porque su crítica inicial parecía no darse cuenta de la diferencia.
@Harper - Reincorporar a Monica: Entonces no lo dije correctamente. Pensé que era obvio que solo estaba señalando un error matemático.

Múltiples fuentes indican que el bus de 28 V CC en aviones alimentados por baterías de 24 V CC y los sistemas de 24 V CC en camiones alimentados por alternadores de 28 V CC son básicamente lo mismo, y eso es solo una convención de nomenclatura.

El número de celdas es función de la tensión nominal y del tipo de celda. Desde este sitio:

  • Plomo ácido: 2 voltios/celda
  • A base de níquel para aviación: 1,25 V por celda
  • LiIon: 3,6 V por celda.

Por ejemplo, desde este sitio en el B737:

Baterías

Batería: es una batería de níquel-cadmio de 36 amperios-hora, 24 voltios, 20 celdas y debe proporcionar 30 minutos (20 minutos 1/200) de energía de reserva si todos los demás generadores fallan.

Batería auxiliar: esta es una batería de reserva en el NG/MAX que normalmente está aislada a menos que la batería principal esté alimentando el sistema de reserva cuando funciona en paralelo con la batería principal. La batería auxiliar combinada con la batería principal proporcionará 60 minutos de energía de reserva.

El bus de 28 V CC en los aviones normalmente recibe energía de una Unidad transformadora rectificadora (TRU), que recibe energía del bus de 115 V CA. La energía se transforma primero de 115 VAC a 28 VAC, luego se rectifica de 28 VAC a 28 VDC. La tensión de carga siempre debe ser superior a la tensión nominal de la batería.

Del mismo sitio B737 , indicando que el voltaje promedio es más del orden de 27 VDC:

A los puristas les puede gustar saber que los voltajes de CC se miden en los siguientes puntos:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Las baterías de iones de litio de True Blue Power tienen un voltaje nominal de 26,4 VCC (3,4 V/celda) con un voltaje de carga de 28 - 28,8 VCC. truebluepowerusa.com/products/aviation/…

Permítanme comenzar con dos hechos que responden bastante a su pregunta:

  • Una batería de 24 V es una batería que puede generar al menos 24 V en la mayor parte de su capacidad.
  • Para cargar una batería recargable, debe cargarla proporcionándole un voltaje más alto que el que tiene actualmente la batería.

Para poner un poco más de carne, aquí hay un gráfico de descarga típico para diferentes tipos de baterías de 48 V (no pude encontrar uno para 24 V, pero divida los voltajes del eje y por 2 y será bastante acertado):

Curva de descarga típica

Por lo tanto, diseña su circuito para que pueda mantenerse vivo con el voltaje nominal mínimo de su batería (24 V, en su caso), pero también para que pueda manejar el voltaje que el alternador tiene que producir para mantener la batería cargada. (para una batería de 24 V: aproximadamente 28 V), que es lo que será la mayor parte del tiempo.

Por cierto, para responder directamente a su pregunta:

Entonces, cuando la potencia de la aeronave se especifica en 28 voltios, ¿realmente se refieren a una batería de 12 celdas con un voltaje "flotante" de alrededor de 28 V (construida a partir de dos baterías comunes como la suciedad "12 V para todos los demás")?

Sí, dos baterías comunes como suciedad de 12 V con un voltaje de flotación de 28 V.

Dividir las 13 células de LiMnO₂ por la mitad podría ser problemático.
@Pete, dividir por la mitad es fácil; es dividir por dos con lo que tendrás problemas. ;-)

Pero en realidad, el voltaje completamente cargado/cargando/flotante del sistema con el alternador funcionando es más alto

Sí. Si la batería de un automóvil indica 12 V, ese es el límite inferior. Es decir, en realidad no debería caer por debajo de 11,8 cuando está completamente descargada, aunque dependiendo del tipo de batería y del vehículo aún puede funcionar (para algunos valores de función). Una batería de plomo-ácido totalmente cargada supera en un 10-20 % lo que indica la etiqueta (en el caso de una batería de 12 V, no es raro que llegue a 14,4 V).

Mientras se carga la batería, el voltaje será aún mayor. Un alternador para un sistema de 12 V probablemente generará 14,5 V. Los cargadores externos pueden superar eso. Después de todo, la carga tiende a ser más rápida si hay un voltaje más alto que el objetivo conectado. He visto cargadores de 12 V cargando a 15 V, pero eso probablemente no sea muy bueno para la vida útil de la batería involucrada.

Cuando se especifica un voltaje en una batería, considere que ese voltaje es lo que queda cuando la batería está casi agotada. Por lo tanto, todo lo que esté conectado a él debería poder manejar voltajes más altos o apagados durante la carga (esto último es poco común en mi experiencia).

Todo esto es asumiendo baterías de plomo-ácido. Las baterías más nuevas son más complicadas.

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