Si tienes una placa solar y una batería conectada a ella, es importante saber si la batería se está cargando correctamente. Esto te permitirá asegurarte de que estás obteniendo la máxima eficiencia de tu sistema solar y que tu batería se encuentra en buen estado. En este artículo te explicaremos cómo puedes determinar si tu batería se está cargando utilizando la tensión entre bornes y otros factores importantes.
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¿Cómo se determina el estado de carga de una batería?
La única forma de conocer el estado de carga (SOC) de una batería es midiendo la tensión entre bornes y calculando los amperios-hora que hay en la batería. Esto implica sumar los amperios que entran a la batería y restar los que salen. Sin embargo, tener en cuenta que esta medición no siempre es exacta debido a diversos factores que afectan el comportamiento de las baterías, como la temperatura, la tecnología, los ciclos de vida, la capacidad y la fórmula de Peukert.
Los equipos de carga, como los reguladores y los inversores, utilizan algoritmos complejos para estimar el estado de carga de la batería en base a la tensión medida. Sin embargo, estos valores mostrados por los equipos no siempre son muy precisos y pueden generar confusión.
En lugar de depender únicamente de los valores de estado de carga mostrados por los equipos, es recomendable entender las tensiones de una batería durante todo el proceso de carga y descarga para interpretar su estado de carga de manera más precisa.
Fases de carga de una batería
Para facilitar la explicación, vamos a hablar de baterías plomo-ácido abiertas de 24V. Recuerda que para baterías de 12V, solo tienes que dividir los valores entre
Las tensiones de una batería pasan por las siguientes fases durante el proceso de carga:
- Bulk: Durante esta etapa, se utiliza toda la corriente disponible del cargador para cargar la batería hasta alcanzar la tensión de absorción, que suele ser de 28,8V. En esta fase, la batería se carga hasta aproximadamente un 85% de su capacidad.
- Absorción: En esta fase, se mantiene la tensión de absorción durante un tiempo variable determinado por el algoritmo de carga. Durante esta etapa, la corriente de carga se reduce gradualmente hasta llegar a la corriente de flotación.
- Flotación: Una vez finalizada la fase de absorción, se pasa a la fase de flotación. En esta etapa, la batería se considera cargada al 100%. La tensión suministrada a la batería se reduce a 27V y la corriente de carga se reduce para compensar la autodescarga de la batería y mantenerla cargada al 100%.
Cuando se pone el sol, la fuente de energía desaparece y deja de aplicarse tensión de carga a la batería. Esto provoca que la tensión de la batería baje a unos 25V - 25,6V.
Durante la noche, todos los consumos nocturnos consumirán energía de la batería, lo que provocará una disminución proporcional en la tensión de la misma. Esto se conoce como Profundidad de descarga (DOD) y representa la cantidad de energía descargada de la batería. Cuanto mayor sea la descarga, menor será la tensión de la batería.
Es importante evitar descargas muy profundas para prolongar la vida útil de la batería. Los inversores suelen detenerse cuando la tensión de la batería baja por debajo de unos 21V-22V para protegerla contra sobredescargas.
Cuando vuelve a salir el sol, la tensión de la batería comenzará a subir nuevamente hasta alcanzar los 28,8V, reiniciando así el ciclo de carga.
Relación entre la tensión de la batería y el porcentaje de carga
La tensión de la batería es proporcional al estado de carga de la misma. Sin embargo, existen varios factores que pueden afectar esta medición:
- Resistencia interna de la batería: Cuando hay corriente de entrada a la batería, la tensión en bornes sube. Por otro lado, cuando hay corriente de salida de la batería, la tensión baja proporcionalmente a la tasa de corriente de salida.
- Homogeneización del electrolito: Se requiere un tiempo de aproximadamente 2 horas sin entrada ni salida de corriente para que la medición de tensión sea proporcional al estado de carga de la batería.
- Temperatura de la batería: La temperatura afecta tanto la capacidad como los ciclos de vida de las baterías. A mayor temperatura, mayor capacidad pero menor vida útil. Se recomienda mantener la temperatura de la batería dentro de los rangos adecuados.
- Vida de la batería: A medida que la batería envejece, su capacidad de almacenamiento de energía disminuye y esto se refleja en la fluctuación de la tensión entre bornes.
- C de descarga: Cuanto mayor es el régimen de descarga, menor es la capacidad de la batería.
No es fácil conocer el estado real de la batería midiendo únicamente la tensión. Los equipos de carga utilizan algoritmos para estimar el estado de carga en base a la tensión y los amperios de entrada y salida de la batería. Por lo tanto, no se puede confiar únicamente en los porcentajes mostrados por los equipos.
Si tu sistema de carga es a través de un regulador solar pero la descarga se realiza desde un inversor, ninguno de los equipos será capaz de calcular los amperios almacenados en la batería. En este caso, se puede utilizar un monitor de baterías para conocer el estado de carga de manera más precisa.
Es conveniente entender las tensiones de carga de una batería y conocer que la energía real de la batería se encuentra durante la descarga entre los 25V y los 22V aproximadamente. Mantén tu batería cargada al 100% todos los días o al menos 4 días a la semana para asegurar un buen mantenimiento de la misma. Evita descargas muy profundas para prolongar la vida útil de la batería.
Consultas habituales :
- ¿Cómo puedo saber si mi batería está cargada al 100%?
La forma más precisa de saber si tu batería está cargada al 100% es midiendo la tensión entre bornes y utilizando un monitor de baterías. La tensión debe ser cercana a la tensión de flotación (27V en el caso de una batería de plomo-ácido abierta de 24V). - ¿Qué pasa si mi batería se descarga por debajo de los 21V?
Descargar la batería por debajo de los 21V puede dañarla y reducir su vida útil. Los inversores suelen detenerse cuando la tensión de la batería baja por debajo de este nivel para evitar una descarga profunda. - ¿Cuánto tiempo debe estar la batería en flotación?
El tiempo en la etapa de flotación depende del algoritmo de carga del regulador o cargador de baterías. Normalmente, se mantiene en flotación hasta que la batería se considera cargada al 100%. - ¿Qué hacer si mi batería no se carga correctamente?
Si tu batería no se carga correctamente, es recomendable revisar la configuración del sistema solar y asegurarse de que todos los componentes estén funcionando correctamente. También es importante verificar la conexión entre la placa solar y la batería para asegurarse de que no haya problemas de cableado.
Esperamos que este artículo te haya ayudado a entender cómo puedes determinar si tu batería se está cargando correctamente. Recuerda que es importante mantener tu batería en buen estado para obtener el máximo rendimiento de tu sistema solar.