Seleccionar las baterías ideales para alimentar sus accesorios marinos puede ser una tarea desalentadora cuando sale a navegar. La abundancia de opciones puede llevar a confusión sobre las recomendaciones de los fabricantes, las especificaciones y lo que realmente importa a la hora de elegir la batería adecuada.

El rendimiento y la eficacia óptimos en el agua dependen de la selección del tamaño de batería correcto para su motor de curricán. En esta completa guía, le proporcionaremos toda la información necesaria para ayudarle a tomar la decisión correcta que satisfaga sus necesidades de navegación. Determinar el tamaño adecuado para su batería de litio del motor para curricán tendrá en cuenta factores como sus patrones de uso, el espacio disponible y el peso de su embarcación. Es esencial encontrar un equilibrio entre tener una gran capacidad y asegurarse de que se ajusta al tamaño de su embarcación.En las siguientes secciones, le explicaremos cómo elegir las mejores baterías de motor para curricán para su embarcación en términos sencillos, lo que le permitirá salir al agua con confianza.

Baterías de motores para curricán

1.1 Tipos de baterías de motor para curricán

Las baterías de los motores para curricán son componentes cruciales de cualquier sistema de motor eléctrico para curricán. Proporcionan la potencia necesaria para propulsar la embarcación y la elección del tipo de batería adecuado puede influir enormemente en su experiencia de navegación.

Las baterías de los motores para curricán se clasifican en tres tipos: baterías de plomo-ácido, baterías AGM y baterías de iones de litio (LiFePO4). A continuación analizaremos en detalle los puntos fuertes y débiles de cada tipo.

(1) Baterías de plomo-ácido: Las baterías de plomo-ácido son la opción más asequible para los motores de arrastre y, por lo tanto, el tipo más utilizado. Las hay de dos tipos: baterías de plomo-ácido inundadas y baterías de plomo-ácido selladas (VRLA).

Ventajas:

  • Asequible
  • Ampliamente disponible
  • Piezas de recambio fáciles de encontrar
  • Puede soportar vertidos poco profundos

Desventajas:

  • Requieren un mantenimiento regular, como el llenado con agua destilada y la limpieza de los terminales.
  • Vida útil más corta que otros tipos de pilas
  • Pesado y voluminoso

(2) Baterías AGM: Las baterías AGM son un tipo de batería de plomo-ácido sellada que suministra energía a través de un separador de estera de vidrio. Cada vez son más populares por su mayor vida útil y su funcionamiento sin mantenimiento.

Ventajas:

  • Mayor vida útil que las baterías tradicionales de plomo-ácido
  • Prácticamente sin mantenimiento
  • Más resistente a vibraciones y golpes
  • Puede soportar descargas profundas

Desventajas:

  • Más caras que las baterías tradicionales de plomo-ácido
  • Puede no ser compatible con todos los motores de curricán del mercado

(3) Baterías de iones de litio: Las baterías de iones de litio son la opción más nueva y avanzada de baterías para motores de arrastre. Su popularidad ha crecido gracias a su larga vida útil y a que no requieren mantenimiento.

Ventajas:

  • Mayor vida útil que las baterías tradicionales de plomo-ácido.
  • Ligero y compacto
  • Sin mantenimiento
  • Puede soportar descargas profundas

Desventajas:

  • Caro
  • Requiere un equipo de carga especializado
  • Puede no ser compatible con todos los motores de curricán del mercado

En resumen, la elección de una batería de motor para curricán adecuada depende de varios factores, como el coste, la vida útil y los requisitos de mantenimiento. Las baterías de plomo-ácido son económicas pero requieren un mantenimiento frecuente, mientras que las baterías AGM ofrecen una mayor vida útil a un precio más elevado. Las baterías de iones de litio son la opción más avanzada, pero su precio es elevado. Conocer los puntos fuertes y las limitaciones de cada tipo de batería puede ayudarle a tomar una decisión informada a la hora de elegir la batería de motor para curricán ideal para su sistema.

¿Puedo utilizar una batería marina de doble uso para mi motor de arrastre?

Otro tipo de batería que puede encontrar durante su búsqueda es una batería híbrida de arranque/ciclo profundo, comúnmente conocida como batería de "doble uso" o "doble uso de ciclo profundo". Es posible que se pregunte si este tipo de baterías son adecuadas para su motor de arrastre, y la respuesta es sí.

Las baterías de doble uso tienen tanto la capacidad de reserva para alimentar accesorios a largo plazo como el amperaje de arranque para arrancar motores fueraborda. Se trata de un tipo de batería versátil y, siempre que el amperaje por hora esté dentro de los límites de la tabla siguiente, estas baterías son una gran elección para alimentar motores de arrastre u otros accesorios.

Nota importante: es que cuando se alimenta un sistema de motor para curricán de 24 ó 36 voltios, no se recomienda utilizar una sola batería de la serie de 24 ó 36 voltios como batería de arranque, ya que puede extraer corriente de forma desigual del sistema y, con el tiempo, provocar daños en la batería.

Factores a tener en cuenta al elegir una batería de motor para curricán

A la hora de elegir una batería de motor para curricán, hay factores cruciales que no se limitan a los tipos de batería. La capacidad de la batería, medida en amperios-hora (Ah), es uno de esos factores que determina cuánta energía puede almacenar y suministrar al motor. Las baterías de mayor capacidad ofrecen tiempos de funcionamiento más largos, pero son más pesadas y caras.

Otro factor crítico es el voltaje de la batería, que debe ajustarse a las necesidades de potencia del motor para curricán. Normalmente, se utilizan baterías de 12 ó 24 voltios para los motores de arrastre, en función de sus necesidades de potencia. Utilizar una batería de voltaje incorrecto puede dañar el motor o reducir su eficacia.

Para motores de arrastre con hasta 55 libras de empuje, una sola batería de 12 V es suficiente. Los motores más potentes de hasta 80 libras de empuje requieren dos baterías de 12V conectadas en serie para proporcionar un total de 24 voltios. Los motores de arrastre más potentes que generan más de 80 libras de empuje suelen requerir tres baterías de 12V conectadas en serie para proporcionar un total de 36 voltios.

  • 55 libras de empuje o menos = 12 voltios (una batería)
  • 68-80lbs de empuje = 24 voltios (dos baterías)
  • 101-112lbs de empuje = 36 voltios (tres baterías)

Hay que tener en cuenta que algunos motores para curricán están diseñados para funcionar con tipos de batería específicos, por lo que es fundamental comprobar las recomendaciones del fabricante antes de comprar una batería.

El mantenimiento de la batería también es fundamental, independientemente de su tipo. En el caso de las baterías de plomo-ácido, el mantenimiento regular, como la comprobación del nivel de líquido y la limpieza de los terminales, es esencial para un rendimiento y una longevidad óptimos. Las baterías AGM requieren menos mantenimiento, pero deben comprobarse periódicamente las condiciones de carga y almacenamiento. Las baterías de iones de litio requieren un mantenimiento mínimo, pero deben cargarse con un cargador compatible para evitar daños.

Seleccionar la batería ideal para su motor de arrastre depende de sus necesidades y de su presupuesto. Es fundamental tener en cuenta factores como la capacidad, el voltaje y la compatibilidad con el motor, así como los pros y los contras de cada tipo de batería. Un mantenimiento adecuado puede ayudar a garantizar que la batería dure más y rinda al máximo.

¿Qué tamaño de batería es adecuado para el curricán?

2.1 Factores a tener en cuenta a la hora de elegir el tamaño adecuado de la batería

Tamaño y peso de la embarcación: El tamaño y el peso de la embarcación son factores cruciales a tener en cuenta a la hora de seleccionar el tamaño de la batería del motor de curricán. Las embarcaciones más grandes necesitarán baterías más grandes con mayor capacidad de amperios-hora (Ah) para proporcionar suficiente potencia al motor de curricán durante periodos más largos.

Empuje del motor de curricán: La cantidad de empuje que genera el motor también afecta al tamaño de la batería necesaria. Cuanto mayor sea el empuje, más potencia necesitará el motor y más grande tendrá que ser la batería para suministrar suficiente energía.

Condiciones de pesca: El viento y las corrientes pueden influir en la potencia necesaria para hacer funcionar el motor de arrastre. Los vientos o corrientes fuertes requerirán más potencia, lo que significa que será necesaria una batería más grande.

2.2 Tamaño de la batería para el motor de curricán

Los tamaños de grupo de baterías más comunes para los motores de curricán son 24, 27 y 31. Sin embargo, el tamaño adecuado dependerá del tamaño de tu embarcación, del peso que lleves y de los requisitos de potencia del motor.

Para embarcaciones más pequeñas con cargas más ligeras y motores menos potentes, una batería del grupo 24 puede ser suficiente. Las baterías del grupo 24 suelen tener unas dimensiones aproximadas de 10 x 6,88 x 9,94 pulgadas y una capacidad de unos 70-85 Ah.

Para embarcaciones más grandes con cargas más pesadas y motores más potentes, puede ser necesaria una batería del grupo 27 o 31. Las baterías del grupo 27 suelen tener unas dimensiones de 12 x 6,75 x 8,88 pulgadas y una capacidad de 90-105 Ah. Las baterías del grupo 31 son aún mayores, con unas dimensiones de 13 x 6,81 x 9,44 pulgadas y una capacidad de unos 100-125 Ah.

Cómo elegir la batería adecuada para el motor de curricán

Elegir la batería adecuada para su motor de arrastre puede ser una tarea desalentadora, pero es importante tomarse el tiempo necesario para hacer la elección correcta. A la hora de elegir una batería, hay que tener en cuenta los siguientes factores:

Tipo de batería

Como ya hemos dicho, los tres tipos más comunes de baterías para motores de arrastre son las de plomo ácido inundado, las AGM y las de fosfato de hierro y litio. Cada tipo tiene sus pros y sus contras, y la mejor opción para ti depende de tus necesidades individuales.

Capacidad de la batería

La capacidad de la batería se mide en amperios-hora (Ah), y representa la cantidad de corriente que la batería puede suministrar durante un determinado periodo de tiempo. Cuanto mayor sea la capacidad en Ah, más durará la batería. Al elegir una batería, es importante tener en cuenta las necesidades de potencia del motor para curricán y elegir una batería con capacidad suficiente para satisfacerlas.

Tensión de la batería

La mayoría de los motores para curricán funcionan con un sistema de 12 voltios, pero algunos motores más grandes requieren 24 ó 36 voltios. Cuando elijas una batería, asegúrate de que es compatible con los requisitos de voltaje de tu motor.

Tamaño del grupo

Al comprar una batería, observará que se identifican por su "tamaño de grupo", que se refiere a las dimensiones físicas de la batería. Es importante prestar atención al tamaño del grupo porque determina dónde encajará la batería en tu embarcación.

Presupuesto

El coste de una batería puede variar mucho en función del tipo, la capacidad y la marca. Es importante fijar un presupuesto y elegir una batería que se ajuste a él, sin dejar de satisfacer tus necesidades energéticas.

Mantenimiento

Algunos tipos de baterías requieren más mantenimiento que otros. Las baterías de plomo-ácido inundadas, por ejemplo, requieren un mantenimiento regular, como rellenar la solución electrolítica con agua destilada, mientras que las baterías AGM son "libres de mantenimiento".

Si tiene en cuenta estos factores, podrá elegir la batería adecuada para su motor de arrastre que satisfaga sus necesidades de potencia y se ajuste a su presupuesto.

Amperios-hora

Al comparar diferentes tipos de baterías marinas, es importante tener en cuenta la clasificación de amperios-hora, que indica la cantidad de amperaje que puede proporcionar una batería durante una hora. Esta clasificación es útil porque le da una idea del tiempo que la batería podrá mantener una carga mientras genera un amperaje determinado. Por ejemplo, una batería de 100 amperios/hora que alimenta un motor de arrastre que consume 20 amperios durará 5 horas si funciona constantemente (batería de 100 amperios/hora / 20 amperios consumidos = 5 horas de funcionamiento).

Para obtener los mejores resultados con un motor para curricán Minn Kota, se recomienda utilizar una batería marina de ciclo profundo con una capacidad mínima de 110 amperios-hora (normalmente del Grupo 27 o superior). Si no dispone de la clasificación de amperios-hora, también puede buscar una batería de ciclo profundo con un mínimo de 180 minutos de capacidad de reserva. Esto garantizará que su motor para curricán tenga potencia suficiente para funcionar sin problemas y de forma fiable.

Amperaje de arranque

Al comprar una batería para motor de arrastre, es posible que se encuentre con una clasificación denominada amperios de arranque. Este valor suele encontrarse en las baterías de arranque para motores fueraborda y es menos relevante para el uso de motores de arrastre. Los amperios de arranque miden el número de amperios que una batería puede suministrar durante 30 segundos mientras mantiene una tensión de al menos 1,2 voltios por celda (o 7,2 voltios en total para las baterías comunes de seis celdas). Esta clasificación se suele dar como CCA (Cold Cranking Amps) o MCA (Marine Cranking Amps), dependiendo de la temperatura a la que se mida.

Consejos útiles para el uso de la batería del motor eléctrico de curricán

A continuación le ofrecemos algunos consejos sobre las baterías que debe tener en cuenta para utilizarlas de forma eficiente en los motores eléctricos para curricán y prolongar su vida útil:

  • Nunca mezcle diferentes tipos de baterías para el mismo fin (como usar una batería de ciclo profundo y una de arranque para el suministro de energía).
  • Nunca mezcles pilas viejas con nuevas.
  • Compruebe periódicamente los niveles de líquido de las baterías húmedas y manténgalas siempre llenas hasta los niveles recomendados.
  • Intenta mantener una carga lenta fuera de temporada y guárdalos en un lugar fresco y seco.
  • Recargue las baterías después de cada viaje lo antes posible, ya que dejarlas descargadas durante un periodo prolongado puede afectar negativamente a su rendimiento y salud.
  • Mantenga los conectores de los terminales libres de corrosión limpiándolos periódicamente con una mezcla de agua y bicarbonato sódico.

Preguntas frecuentes

¿Qué tamaño de batería de litio para Trolling Motor?

Para los motores de curricán, el grupo 24volt-12volt con una batería de litio de 75Ah es el ideal. Pero si buscas la mayor vida útil y autonomía, las baterías de litio y fosfato de hierro funcionarán mejor.

¿Qué tamaño de batería para el motor de curricán canoa?

Los motores para curricán en canoa suelen ser de 12, 24 y 36 voltios. Además, un motor de tipo 12V puede manejar fácilmente una batería de 12 voltios.

¿Qué tamaño de batería para 24V Trolling Motor?

Si tiene un motor para curricán de 24 V, tiene dos opciones alternativas en la selección de la batería. Puedes utilizar dos baterías de 12 voltios o una sola batería de 24 voltios.

¿Qué grupo de tamaño de la batería para Trolling Motor?

El tamaño del grupo se determina principalmente en función de la fabricación, el modelo y el tipo de motor del vehículo. Se refiere al tamaño de la batería del motor para curricán que encajará perfectamente con el tipo de vehículo requerido. En el caso de los motores para curricán, lo ideal es una batería del grupo 27 con un mínimo de 100 Ah y una capacidad de inversión de 175.

¿Qué tamaño de batería para 70lb Trolling Motor?

Si tu motor de curricán tiene 70 lb de empuje, puedes utilizar dos baterías de 24 voltios cada una.

¿Qué tamaño de batería necesito para un motor de arrastre de 55 libras de empuje?

Para un motor de arrastre de 55 lb. de empuje, necesita una batería de tamaño 27 de un solo grupo o una batería de ciclo profundo de 12 voltios con una capacidad mínima de 110 amperios hora.

¿Qué tamaño de batería se necesita para hacer funcionar un motor de arrastre?

Selección de la cantidad de pilas

Si el motor tiene 55 lbs. de empuje o menos, necesitará (1) batería de 12 voltios. Si usted tiene un motor con más de 55 libras de empuje hasta 80 libras de empuje, necesitará (2) baterías de 12 voltios para un total de 24 voltios.

¿Cuánto durará una batería de 50 amperios hora en un motor para pesca de arrastre?

Muchos de nuestros clientes pueden utilizar cómodamente su motor de arrastre y otros accesorios durante un día completo de pesca con nuestros modelos de 50 Ah. Con nuestros modelos de 100Ah, muchos clientes informan de 2 o más días completos de pesca antes de necesitar una recarga.

¿Qué tamaño de batería de litio necesito para el motor de curricán?

Si trabaja a máxima potencia con frecuencia, utiliza el bloqueo puntual a menudo o pesca habitualmente con mucha corriente, necesitará 100 amperios hora o más. La batería de 12V 100Ah, el juego de baterías de 24V 100Ah o el juego de baterías de 36V 100Ah le proporcionarán un sólido día más en el agua.

Si se ha planteado instalar un sistema de paneles solares recientemente, es probable que se haya topado con el tema de las baterías solares. A pesar de la creciente popularidad de los sistemas de baterías, muchos propietarios de viviendas aún carecen de conocimientos suficientes sobre ellos.

Tanto si es un recién llegado al mundo de la energía solar y busca el mejor sistema para su propiedad como si lleva años con paneles solares adornando su casa, la integración de una batería solar puede mejorar significativamente la eficiencia y versatilidad de su instalación solar. Las baterías solares almacenan la energía sobrante generada por sus paneles solares, permitiéndole alimentar su hogar durante los días sombríos y lluviosos, o después de la puesta de sol.

En este blog, profundizaremos en las ventajas e inconvenientes del almacenamiento en baterías solares para ayudarle a determinar si es una inversión que merece la pena para sus proyectos de energía solar. Tanto si eres un principiante como un usuario experimentado, esta información te ayudará a tomar una decisión informada.

¿Qué son las baterías solares?

Una batería solar es un dispositivo que almacena carga eléctrica en forma química, y puede utilizar esa energía en cualquier momento, incluso cuando sus paneles solares no estén generando energía. Aunque los sistemas de baterías de reserva que se acoplan a los paneles solares suelen denominarse baterías solares, pueden almacenar carga de cualquier fuente de electricidad. Esto significa que puedes recargar una batería con energía de la red cuando los paneles solares tengan una productividad baja, o puedes utilizar otras fuentes renovables como los aerogeneradores.

Hay distintos tipos de baterías, cada uno con sus ventajas y limitaciones. Algunos tipos de baterías son adecuados para aplicaciones en las que se necesita una gran cantidad de energía en poco tiempo, mientras que otros funcionan mejor cuando se necesita una producción constante durante un periodo más largo. Algunas de las químicas más comunes en las baterías solares son plomo-ácido, litio-ion, níquel-cadmio y flujo redox.

Al comparar baterías solares, debe tener en cuenta tanto la potencia nominal de salida (kilovatios o kW) como la capacidad de almacenamiento de energía (kilovatios hora o kWh). La potencia nominal indica la carga eléctrica total que se puede conectar a una batería, mientras que la capacidad de almacenamiento indica cuánta electricidad puede almacenar una batería. Por ejemplo, si una batería solar tiene una potencia nominal de 5 kW y una capacidad de almacenamiento de 10 kWh, puede suponer:

  • La batería puede alimentar simultáneamente hasta 5.000 vatios (o 5 kW) de la carga eléctrica.
  • Como la batería almacena 10 kWh, puede soportar una carga máxima de 5 kW durante dos horas antes de agotar su carga (5 kW x 2 horas = 10 kWh).
  • Si la batería alimenta una carga menor de sólo 1.250 vatios (o 1,25 kW), puede durar ocho horas con una carga completa (1,25 kW x 8 horas = 10 kWh).

Es importante tener en cuenta que la potencia nominal de los paneles solares y los sistemas de almacenamiento en batería no son iguales. Por ejemplo, puedes tener un sistema solar doméstico de 10 kW con una batería que tenga una potencia nominal de 5 kW y un banco de almacenamiento de 12 kWh.

Cómo funcionan las baterías solares

Las baterías solares almacenan la energía solar sobrante que producen los paneles y que no se utiliza inmediatamente, para que pueda aprovecharse más tarde. Un sistema solar estándar conectado a la red devuelve el exceso de energía solar a la red eléctrica.

Sin embargo, cuando los paneles solares se combinan con una batería doméstica, el exceso de electricidad va a parar a la batería en lugar de a la red. Así, cuando el sol se pone y los paneles ya no producen electricidad, puede utilizar la energía almacenada en la batería, en lugar de pagar la electricidad a la compañía eléctrica. Esto significa que puede alimentar su casa con toda la energía solar limpia y renovable que producen sus paneles solares, sea la hora que sea.

Tipos de baterías solares

Los cuatro tipos principales de baterías que se utilizan en el mundo de la energía solar son las de plomo-ácido, las de iones de litio, las de níquel-cadmio y las de flujo.

Plomo-ácido

Las baterías de plomo-ácido se utilizan desde hace décadas y son uno de los tipos de batería más comunes en aplicaciones industriales y de automoción. Tienen una baja densidad energética (es decir, no pueden almacenar mucha energía por kilogramo de peso), pero siguen siendo rentables y fiables, por lo que se han convertido en una opción habitual para su uso en instalaciones solares domésticas.

Las baterías de plomo-ácido están disponibles tanto en versión inundada como sellada y pueden clasificarse como de ciclo corto o de ciclo largo, dependiendo de la función prevista y de la profundidad de descarga segura (DOD). Los recientes avances tecnológicos han mejorado la vida útil de estas baterías y las de plomo-ácido siguen siendo una opción viable para muchos propietarios.

Iones de litio

La tecnología que hay detrás baterías de iones de litio es mucho más nueva que la de otros tipos de baterías. Las baterías de iones de litio tienen una alta densidad energética y ofrecen una opción más pequeña, ligera y eficiente. Permiten al usuario acceder a una mayor cantidad de la energía almacenada en la batería antes de tener que recargarla, lo que las hace ideales para su uso en ordenadores portátiles y teléfonos, y también en el hogar.

El principal inconveniente de las baterías de iones de litio es su coste considerablemente más elevado para el consumidor. Si no se instalan correctamente, las baterías de iones de litio pueden incendiarse debido a un efecto llamado fuga térmica.

Níquel-Cadmio

Las baterías de níquel-cadmio apenas se utilizan en entornos residenciales y son más populares en aplicaciones industriales y de líneas aéreas debido a su gran durabilidad y a su capacidad única para funcionar a temperaturas extremas. Las baterías de níquel-cadmio también requieren un mantenimiento relativamente bajo en comparación con otros tipos de baterías.

Desgraciadamente, el cadmio es un elemento muy tóxico que, si no se elimina correctamente, puede tener un importante impacto negativo en nuestro medio ambiente.

Flujo

Las pilas de flujo dependen de reacciones químicas. La energía se reproduce mediante electrolitos líquidos que fluyen entre dos cámaras de la batería. Aunque las baterías de flujo ofrecen una alta eficiencia, con una profundidad de descarga de 100%, tienen una baja densidad energética, lo que significa que los tanques que contienen el electrolito líquido deben ser bastante grandes para almacenar una cantidad significativa de energía. Este tamaño las convierte en una opción costosa y poco práctica para la mayoría de los usos domésticos. Las baterías de flujo son mucho más adecuadas para espacios y aplicaciones más grandes.

Ventajas y desventajas de las baterías solares de litio

Ventajas de las baterías solares de litio:

  • Alta densidad energética: Las baterías solares de litio tienen una alta densidad energética, lo que significa que pueden almacenar una gran cantidad de energía en un paquete relativamente pequeño y ligero. Esto las hace ideales para aplicaciones en las que el espacio y el peso son factores críticos.
  • Larga vida útil: En comparación con las baterías tradicionales de plomo-ácido, las baterías solares de litio suelen tener una vida útil más larga. Pueden soportar un mayor número de ciclos de carga y descarga, lo que se traduce en una mayor capacidad de uso y una reducción de los costes de mantenimiento a lo largo del tiempo.
  • Alta eficiencia: Las baterías solares de litio son conocidas por su alta eficiencia de carga y descarga, lo que significa que pueden convertir un mayor porcentaje de la energía almacenada en electricidad utilizable. Esta eficiencia se traduce en un mejor rendimiento general y aprovechamiento de la energía solar.
  • Carga rápida: Las baterías de litio pueden cargarse a mayor velocidad que otros tipos de baterías. Esto permite una recarga más rápida desde los paneles solares, garantizando que la batería esté lista para almacenar energía durante los periodos de máxima luz solar.
  • Ligeras y portátiles: La naturaleza ligera de las baterías de litio hace que sean más fáciles de manejar y transportar, lo que las hace adecuadas para aplicaciones móviles y fuera de la red, como acampadas o vehículos recreativos.

Desventajas de las baterías solares de litio:

  • Coste: las baterías solares de litio pueden ser más caras de entrada que otras tecnologías de baterías, como las de plomo-ácido. Sin embargo, los costes han ido disminuyendo con el tiempo gracias a los avances tecnológicos y al aumento de la demanda.
  • Preocupaciones de seguridad: Aunque las baterías de litio suelen ser seguras, se han dado casos aislados de fugas térmicas e incendios. La instalación, supervisión y uso adecuados de los sistemas de gestión de baterías son esenciales para mitigar los posibles riesgos de seguridad.
  • Disponibilidad limitada de materias primas: Las baterías de iones de litio dependen de elementos específicos de tierras raras y, a medida que aumenta la demanda, puede surgir la preocupación por la disponibilidad y el abastecimiento responsable de estos materiales.
  • Disminución de la capacidad: Con el tiempo, la capacidad de las baterías de litio puede disminuir gradualmente debido a reacciones químicas y al envejecimiento. Sin embargo, unas prácticas adecuadas de gestión de la batería pueden ayudar a mitigar la pérdida de capacidad y prolongar la vida útil de la batería.
  • Eliminación y reciclaje: El reciclaje y la eliminación de las baterías de litio requieren procesos especializados para manejar adecuadamente los materiales potencialmente peligrosos. Un reciclaje y una gestión de residuos adecuados son esenciales para minimizar el impacto medioambiental.

En resumen, las baterías solares de litio ofrecen varias ventajas, como alta densidad energética, larga vida útil y gran eficiencia. Sin embargo, también presentan algunos inconvenientes, como el coste inicial, problemas de seguridad y la necesidad de prácticas de reciclaje responsables. Evaluar estos factores puede ayudar a los usuarios a tomar decisiones informadas sobre la idoneidad de las baterías solares de litio para sus necesidades específicas de almacenamiento de energía.

Aspectos a tener en cuenta al elegir una batería solar

Varios factores contribuyen al rendimiento de su batería solar. Antes de elegir su sistema de baterías, tenga en cuenta lo siguiente:

Tipo o material

Entre los tipos de pilas que hay para elegir, cada uno ofrece una ventaja importante diferente. Sopesar estos pros y contras puede ayudarte a decidir qué estilo es el más adecuado para ti. Si buscas algo compacto y de larga duración, las de ión-litio pueden ser las adecuadas para ti. Las de plomo-ácido pueden ser mejores para quienes tienen limitaciones presupuestarias más inmediatas.

Duración de la batería

La "vida útil" de cualquier pila es multifacética; la edad, el tipo, la calidad y la profundidad de descarga de la pila contribuyen a su longevidad. Consultar las especificaciones del fabricante de una pila puede ayudarte a determinar su duración.

En general, las baterías de plomo-ácido pueden durar entre uno y diez años, dependiendo de cómo se utilicen. Las baterías de iones de litio suelen durar entre 7 y 15 años.

Profundidad de descarga

La profundidad de descarga se refiere a la cantidad de energía almacenada en una batería que se utiliza antes de recargarla. Normalmente, cuanto más descargada esté la batería, menor será su vida útil.

Las baterías suelen venir con un ciclo de vida estimado (que indica cuántos ciclos durarán con una profundidad de descarga determinada) y una profundidad de descarga máxima recomendada.

Tanto las baterías de plomo-ácido como las de iones de litio se deterioran más rápidamente cuando se descargan profundamente, pero las baterías de plomo-ácido tienden a ofrecer una menor tolerancia a las descargas profundas que las baterías de iones de litio, lo que reduce significativamente la esperanza de vida si se descargan profundamente de forma regular.

Eficacia

Los sistemas solares y las baterías no son 100% eficientes a la hora de transferir y almacenar la energía solar recogida de los paneles a las baterías, ya que se pierde cierta cantidad de energía en el proceso. Dependiendo de la cantidad de energía que seas capaz de generar con tus paneles y de cómo esté configurado tu sistema, puede merecer la pena invertir en una batería más cara y eficiente. Esto puede ayudar a ahorrar dinero a largo plazo.

¿Merecen la pena las baterías solares?

Las baterías solares suponen una importante inversión económica inicial, pero en última instancia pueden ayudarle a ahorrar dinero en costes energéticos al anochecer o en caso de emergencia. Si vives aislado de la red, pueden ser componentes fundamentales de tu sistema energético.

Las baterías solares proporcionan a su hogar energía limpia, bastante ecológica y renovable que, de otro modo, tendría que proceder de una fuente externa. Algunas zonas también ofrecen incentivos o descuentos para ayudar a mitigar los costes de la adición de una batería solar a su sistema y es posible recibir hasta 30% de descuento en la instalación de su batería si usted califica para el crédito fiscal solar federal.

En última instancia, sólo usted puede decidir si la inversión en una batería solar y sus recompensas merece la pena por el coste y los requisitos de mantenimiento.

Preguntas frecuentes sobre baterías solares

¿Qué batería es mejor para la energía solar?

Las baterías de iones de litio se consideran la mejor opción para los sistemas de energía solar domésticos, ya que pueden alcanzar una larga vida útil incluso con un ciclo de carga diario.

¿Cuál es el coste medio de una batería solar?

El precio varía en función de la marca y el modelo, pero el precio medio ronda entre $800 y $1.000 por kWh de capacidad de la batería.

¿Cuánto duran las baterías solares?

Las baterías solares duran entre 5 y 15 años. La vida útil de la batería solar depende de su tipo, de su mantenimiento y de la frecuencia de uso.

¿Cuánto tiempo conservan la carga las baterías solares?

La duración de la carga de una batería solar depende de la batería y de la cantidad de energía almacenada. Una batería solar estándar almacena energía entre uno y cinco días.

¿Es buena idea adquirir una batería con paneles solares?

Utilizando un batería solar te ayuda a generar, almacenar y utilizar la energía a tu antojo y a disfrutar de la vida sin las molestias de los apagones o las elevadas facturas eléctricas.

Cuando usted compra o DIY su propio paquete de baterías solares de litio, los términos más comunes que se encuentran son en serie y en paralelo, y por supuesto, esta es una de las preguntas más frecuentes del equipo FlyKol. Si alguna vez has trabajado con baterías probablemente te hayas encontrado con los términos, serie, serie-paralelo y paralelo es el acto de conectar dos baterías juntas, pero ¿por qué querrías conectar dos o más baterías juntas en primer lugar? Al conectar dos o más baterías en serie, serie-paralelo o paralelo, puedes aumentar el voltaje o la capacidad de amperios-hora, o incluso ambos; lo que permite aplicaciones de mayor voltaje o aplicaciones hambrientas de energía.

Para aquellos de ustedes que son nuevos en las baterías solares de litio, esto puede ser muy confuso, y con este artículo, FlyKolComo fabricante profesional de baterías de litio, esperamos poder ayudarle a resolver esta cuestión.

Conceptos básicos

Los paquetes de baterías se diseñan conectando varias celdas en serie; cada celda añade su voltaje al voltaje terminal de la batería. La figura 1 muestra una configuración típica de celdas de batería de arranque LiFePO4 de 13,2 V.

Las baterías pueden consistir en una combinación de conexiones en serie y en paralelo. Las celdas en paralelo aumentan el manejo de la corriente; cada celda se suma al total de amperios-hora (Ah) de la batería El siguiente es un ejemplo de configuración en serie y en paralelo. La configuración, 13,2V / 12,4Ah, se muestra en la Figura 2.

Una célula más débil conectada en serie provocaría un desequilibrio. Esto es especialmente crítico en una configuración en serie porque una batería sólo es tan fuerte como la célula más débil (análogo al eslabón débil de la cadena). Una célula débil puede no fallar inmediatamente, pero puede agotarse (la tensión cae por debajo de un nivel seguro, 2,8 V por célula) más rápidamente que las fuertes al descargarse. Al cargarse, la célula débil puede llenarse antes que las sanas y sobrecargarse (tensión superior a 3,9 V por célula). A diferencia de la analogía del eslabón débil de una cadena, una célula débil provoca tensión en las demás células sanas de una batería. Las celdas de los paquetes múltiples deben estar emparejadas, especialmente cuando se exponen a corrientes de carga y descarga elevadas. La figura 3 muestra un ejemplo de batería con una célula débil.

Cómo conectar baterías de iones de litio en paralelo

¿Qué es la conexión en serie y en paralelo?

En realidad, en términos sencillos, conectar dos (o más) baterías en serie o en paralelo es el acto de conectar dos (o más) baterías entre sí, pero las operaciones de conexión de los arneses que se realizan para conseguir estos dos resultados son diferentes. Por ejemplo, si desea conectar dos (o más) baterías LiPo en serie, conecte el terminal positivo (+) de cada batería al terminal negativo (-) de la siguiente batería, y así sucesivamente, hasta que todas las baterías LiPo estén conectadas. Si desea conectar dos (o más) baterías de litio en paralelo, conecte todos los terminales positivos (+) juntos y conecte todos los terminales negativos (-) juntos, y así sucesivamente, hasta que todas las baterías de litio estén conectadas.

¿Por qué es necesario conectar las baterías en serie o en paralelo?

Para las diferentes aplicaciones de las baterías solares de litio, necesitamos conseguir el efecto más perfecto a través de estos dos métodos de conexión, para que nuestro batería solar de litio se puede maximizar, así que ¿qué tipo de efecto nos aportan las conexiones en serie y en paralelo? La principal diferencia entre la conexión en serie y en paralelo de las baterías solares de litio es el impacto sobre la tensión de salida y la capacidad del sistema de baterías.

Las baterías solares de litio conectadas en serie sumarán sus voltajes para hacer funcionar máquinas que requieran mayores cantidades de voltaje. Por ejemplo, si conecta dos Baterías de 24V 100Ah en serie, obtendrá la tensión combinada de un Batería de litio de 48 V. La capacidad de 100 amperios hora (Ah) sigue siendo la misma. Sin embargo, es importante tener en cuenta que debes mantener el mismo voltaje y capacidad de las dos baterías cuando las conectes en serie, por ejemplo, ¡no puedes conectar una de 12V 100Ah y otra de 24V 200Ah en serie!

¿Qué ventajas tiene conectar baterías solares de litio en serie?

En primer lugar, los circuitos en serie son fáciles de entender y construir. Las propiedades básicas de los circuitos en serie son sencillas, lo que facilita su mantenimiento y reparación. Esta simplicidad también significa que es fácil predecir el comportamiento del circuito y calcular la tensión y la corriente esperadas.

En segundo lugar, para aplicaciones que requieren altos voltajes, como un sistema solar trifásico doméstico o el almacenamiento de energía industrial y comercial, las baterías conectadas en serie suelen ser la mejor opción. Al conectar varias baterías en serie, el voltaje total del paquete de baterías aumenta, proporcionando el voltaje necesario para la aplicación. Esto puede reducir el número de baterías necesarias y simplificar el diseño del sistema.

En tercer lugar, las baterías solares de litio conectadas en serie proporcionan tensiones de sistema más altas, lo que se traduce en corrientes de sistema más bajas. Esto se debe a que la tensión se distribuye a través de las baterías en el circuito en serie, lo que reduce la corriente que fluye a través de cada batería. Unas corrientes de sistema más bajas significan menos pérdida de energía debido a la resistencia, lo que se traduce en un sistema más eficiente.

En cuarto lugar, los circuitos en serie no se sobrecalientan tan rápidamente, lo que los hace útiles cerca de fuentes potencialmente inflamables. Como la tensión se distribuye entre las pilas del circuito en serie, cada pila está sometida a una corriente menor que si se aplicara la misma tensión a una sola pila. Esto reduce la cantidad de calor generado y disminuye el riesgo de sobrecalentamiento.

En quinto lugar, una mayor tensión significa una menor corriente del sistema, por lo que se puede utilizar un cableado más fino. La caída de tensión también será menor, lo que significa que la tensión en la carga estará más cerca de la tensión nominal de la batería. Esto puede mejorar la eficiencia del sistema y reducir la necesidad de cableado costoso.

Por último, en un circuito en serie, la corriente debe circular por todos los componentes del circuito. Esto hace que todos los componentes transporten la misma cantidad de corriente. Esto garantiza que cada batería del circuito en serie esté sometida a la misma corriente, lo que ayuda a equilibrar la carga entre las baterías y a mejorar el rendimiento general del pack de baterías.

¿Cuáles son las desventajas de conectar las baterías en serie?

En primer lugar, cuando falla un punto de un circuito en serie, falla todo el circuito. Esto se debe a que un circuito en serie sólo tiene un camino para el flujo de corriente, y si hay una interrupción en ese camino, la corriente no puede fluir a través del circuito. En el caso de los sistemas compactos de almacenamiento de energía solar, si falla una batería solar de litio, todo el paquete puede quedar inutilizado. Esto puede mitigarse utilizando un sistema de gestión de baterías (BMS) para controlar las baterías y aislar una batería averiada antes de que afecte al resto del pack.

En segundo lugar, cuando aumenta el número de componentes de un circuito, aumenta la resistencia del mismo. En un circuito en serie, la resistencia total del circuito es la suma de las resistencias de todos los componentes del circuito. A medida que se añaden más componentes al circuito, aumenta la resistencia total, lo que puede reducir la eficiencia del circuito y aumentar la pérdida de potencia debida a la resistencia. Esto puede mitigarse utilizando componentes con menor resistencia, o utilizando un circuito en paralelo para reducir la resistencia total del circuito.

En tercer lugar, la conexión en serie aumenta el voltaje de la batería y, sin un convertidor, puede que no sea posible obtener un voltaje inferior del pack de baterías. Por ejemplo, si un pack de baterías con una tensión de 24 V se conecta en serie con otro pack de baterías con una tensión de 24 V, la tensión resultante será de 48 V. Si se conecta un dispositivo de 24 V al pack de baterías sin un convertidor, la tensión será demasiado alta, lo que puede dañar el dispositivo. Para evitarlo, se puede utilizar un convertidor o un regulador de tensión para reducir la tensión al nivel necesario.

¿Qué ventajas tiene conectar las baterías en paralelo?

Una de las principales ventajas de conectar bancos de baterías solares de litio en paralelo es que la capacidad del banco de baterías aumenta mientras que el voltaje sigue siendo el mismo. Esto significa que el tiempo de funcionamiento del pack de baterías se amplía, y cuantas más baterías se conecten en paralelo, más tiempo se podrá utilizar el pack de baterías. Por ejemplo, si se conectan en paralelo dos baterías de litio con una capacidad de 100 Ah, la capacidad resultante será de 200 Ah, lo que duplica el tiempo de funcionamiento del pack de baterías. Esto es especialmente útil para aplicaciones que requieren un mayor tiempo de funcionamiento.

Otra ventaja de una conexión en paralelo es que si una de las baterías solares de litio falla, las otras baterías pueden seguir manteniendo la energía. En un circuito paralelo, cada batería tiene su propio camino para el flujo de corriente, por lo que si una batería falla, las otras baterías pueden seguir suministrando energía al circuito. Esto se debe a que las otras baterías no se ven afectadas por la batería averiada y pueden seguir manteniendo la misma tensión y capacidad. Esto es especialmente importante para aplicaciones que requieren un alto nivel de fiabilidad.

¿Cuáles son las desventajas de conectar baterías solares de litio en paralelo?

La conexión de baterías en paralelo aumenta la capacidad total del banco de baterías solares de litio, lo que también aumenta el tiempo de carga. El tiempo de carga puede alargarse y ser más difícil de gestionar, especialmente si se conectan varias baterías en paralelo.

Cuando las baterías solares de litio se conectan en paralelo, la corriente se divide entre ellas, lo que puede provocar un mayor consumo de corriente y una mayor caída de tensión. Esto puede causar problemas, como una menor eficiencia e incluso el sobrecalentamiento de las baterías.

La conexión en paralelo de baterías solares de litio puede suponer un reto cuando se alimentan grandes programas de energía o cuando se utilizan generadores, ya que éstos pueden no ser capaces de manejar las altas corrientes producidas por las baterías en paralelo.Cuando las baterías solares de litio se conectan en paralelo, puede ser más difícil detectar defectos en el cableado o en las baterías individuales. Esto puede dificultar la identificación y solución de problemas, lo que puede reducir el rendimiento o incluso poner en peligro la seguridad.

Sistema de gestión de baterías (BMS) Protección celular

Un BMS controla continuamente el voltaje de cada célula. Si el voltaje de una célula supera al de las demás, los circuitos del BMS trabajarán para reducir el nivel de carga de esa célula. Esto asegura que el nivel de carga de todas las células se mantiene igual, incluso con la alta descarga (> 100Amps) y corriente de carga (>10Amps).

Una célula puede sufrir daños permanentes si se sobrecarga (sobretensión) o se sobredescarga (descarga) una sola vez. El BMS dispone de circuitos para bloquear la carga si la tensión supera los 15,5 voltios (o si la tensión de cualquier celda supera los 3,9 V). El BMS también desconecta la batería de la carga si se agota a menos de 5% de carga restante (una condición de sobredescarga). Una batería sobredescargada suele tener un voltaje inferior a 11,5V (< 2,8V por celda).

Múltiples baterías en serie o paralelo (cada batería con su propio BMS)

Las baterías EarthX están aprobadas para su uso en aplicaciones con hasta dos baterías en paralelo, sin electrónica externa adicional. La restricción a dos baterías permite variaciones normales en una batería sin afectar negativamente a la otra. Para aplicaciones con más de dos baterías en paralelo, póngase en contacto con el servicio técnico de EarthX.

Las baterías EarthX NO están aprobadas para el funcionamiento en serie sin un diseño y aprobación de ingeniería. Esta restricción se debe al hecho de que la impedancia, la capacidad o las tasas de autodescarga varían entre las celdas y entre las baterías. EarthX ofrece muchas baterías de 26,4 voltios. Siempre es preferible utilizar una sola batería de 26,4 voltios en lugar de dos baterías de 13,2 voltios en serie, ya que la batería única puede controlar internamente cada una de las 8 celdas en serie y garantizar que el nivel de carga de todas las celdas esté equilibrado.

Funcionamiento en paralelo

Al igual que las pilas individuales, puedes combinarlas en paralelo para conseguir una mayor energía/potencia (amperios-hora, amperios). Se pueden poner hasta dos pilas en paralelo. Para combinar pilas en paralelo, conecta el positivo con el positivo y el negativo con el negativo, como se muestra en la Figura 4 a la derecha.

Es importante utilizar el mismo modelo de pila con igual voltaje y nunca mezclar pilas de distinta antigüedad.

Al conectar dos baterías, es importante asegurarse de que los niveles de carga son similares (voltajes dentro de 0,3 voltios) antes de la conexión. Si hay una gran diferencia en el nivel de carga, puede fluir una corriente elevada entre las baterías.

En situaciones en las que las baterías se conectan/desconectan automáticamente, debe haber un equipo externo que limite la corriente a menos de la especificación de corriente de carga máxima de las baterías y/o la especificación de ampacidad del cable de interconexión.

Funcionamiento de la serie

A diferencia del funcionamiento en paralelo, el funcionamiento en serie o en serie/paralelo requiere una ingeniería y un mantenimiento minuciosos para que el sistema funcione correctamente. Póngase en contacto con ingeniería para la aprobación del diseño. Es importante utilizar el mismo modelo de batería con igual voltaje y capacidad (Ah) y nunca mezclar baterías de diferente antigüedad. Ambas baterías en una configuración en serie deben tener EXACTAMENTE la misma carga, lo que significa que no puede conectar una carga a una sola batería de la serie. Si carga una batería, debe cargar la otra a un nivel de carga igual. Si sustituye una batería, debe sustituir la otra. Consulte el siguiente ejemplo de cableado en serie (Figura 5).

FUNCIONAMIENTO EN SERIE / PARALELO

A continuación se muestra la configuración en serie y en paralelo aprobada (Figura 6). Las baterías están cableadas como dos rutas de baterías en serie separadas, lo que significa que no hay conexiones cruzadas entre los centros de las dos rutas separadas. La figura 7 muestra una conexión incorrecta con una conexión cruzada entre los centros de las dos rutas en serie separadas.

¿Es posible conectar baterías solares de litio en serie y en paralelo?

Sí, es posible conectar baterías de litio tanto en serie como en paralelo, lo que se denomina conexión serie-paralelo. Este tipo de conexión permite combinar las ventajas de las conexiones en serie y en paralelo.

En una conexión serie-paralelo, usted agruparía dos o más baterías en paralelo, y luego conectaría varios grupos en serie. Esto te permite aumentar la capacidad y el voltaje de tu grupo de baterías, al tiempo que mantienes un sistema seguro y fiable.

Por ejemplo, si tienes cuatro baterías de litio con una capacidad de 50Ah y una tensión nominal de 24V, podrías agrupar dos baterías en paralelo para crear un pack de baterías de 100Ah y 24V. Después, podrías crear una segunda de 100Ah, Batería de 24 V con las otras dos baterías, y conecta los dos packs en serie para crear un pack de baterías de 100Ah y 48V.

Conexión en serie y en paralelo de la batería solar de litio

La combinación de una conexión en serie y otra en paralelo permite una mayor flexibilidad para alcanzar un determinado voltaje y potencia con baterías estándar. La conexión en paralelo proporciona la capacidad total necesaria y la conexión en serie, la mayor tensión de funcionamiento deseada del sistema de almacenamiento de baterías.

Ejemplo: 4 baterías de 24 voltios y 50 Ah cada una dan como resultado 48 voltios y 100 Ah en una conexión serie-paralelo.

Funcionamiento en serie/paralelo e indicación de fallos

Cada batería EarthX requiere su propio LED de indicación remota de fallos. El LED de 12 V se conecta a través del terminal positivo de la batería y el cable del indicador remoto de fallos (cable en espiral que sale por el lateral de la batería), véase la Figura 8 a continuación. La conexión del indicador remoto de fallos a un EFIS no es una opción en ninguna configuración en serie (la luz LED de 12 V es la única opción).

Funcionamiento en serie / paralelo Carga (mantenimiento)

Con un diseño de ingeniería aprobado, cuando se utilizan dos baterías de 13,2 voltios en serie, lo más importante es mantener las dos baterías emparejadas. Si es necesario cargarlas, ambas baterías deben cargarse a un nivel igual. Si hay que cambiar una batería, hay que cambiar las dos. Ambas baterías deben tener siempre la misma capacidad y nivel de carga.

Preguntas frecuentes

¿Conectar las baterías en paralelo aumenta los amperios hora?

Sí. Cuando conectas tus baterías en paralelo, aumentas la capacidad de amperios-hora de tus baterías. El voltaje se mantiene igual.

Por ejemplo, supongamos que conecta dos Baterías 12v 100ah en paralelo. Seguirá siendo un sistema de 12 voltios, pero los amperios se duplicarán a 200ah. Y por supuesto, las baterías durarán mucho más.

¿Qué ocurre cuando pones dos pilas de 12 voltios en serie?

Cuando tienes dos o más baterías de 12 voltios conectadas en serie, desarrollas 24 voltios, pero tus amperios no cambian. Por otro lado, si tienes esas baterías de 12 voltios conectadas en paralelo, sigue siendo un sistema de 12 voltios, pero los amperios aumentarán. (Véase el ejemplo en la sección siguiente).

¿Las pilas duran más en serie o en paralelo?

Las baterías duran más en paralelo, porque el voltaje sigue siendo el mismo, pero los amperios aumentan. Si conecta dos baterías de 12v 50ah en paralelo, seguirá siendo un sistema de 12 voltios, pero los amperios se duplicarán a 100ah, por lo que las baterías durarán más. Por otro lado, cuando las baterías se conectan en serie, el voltaje aumenta mientras que la capacidad (ah) sigue siendo la misma.

¿Se pueden poner pilas Lifepo4 en serie?

Depende de las pilas: si tienes pilas iónicas, lo más probable es que sí puedas (pero compruébalo dos veces). Muchas baterías Lifepo4 no se pueden conectar en serie, porque se dañarían. Pero la mayoría de las baterías de litio Ionic pueden conectarse en serie. Sin embargo, no todas lo son, así que consulta el manual de usuario de tu batería para asegurarte.

¿Es más potente en serie o en paralelo?

Un circuito en paralelo consume más energía. Comparado con la serie (ambos tienen la misma tensión), el paralelo hace que cada una de las resistencias disipe mucha más potencia.

¿Qué es más seguro, en serie o en paralelo?

En general, ninguno es más seguro que el otro. Son más o menos igual de seguros. La tensión de alimentación es lo más importante.

¿Las pilas duran más en serie o en paralelo?

Las conexiones en serie proporcionan un voltaje más alto que es ligeramente más eficiente. Esto significa que las pilas conectadas en serie pueden durar ligeramente más que las conectadas en paralelo. Sin embargo, las pilas conectadas en serie frente a las conectadas en paralelo proporcionarán aproximadamente la misma autonomía. Veamos un ejemplo rápido que explica por qué esto es cierto.

Dos baterías de 12 voltios con una capacidad de 100 Ah alimentan un aparato de 240 vatios. Estas dos baterías conectadas en serie proporcionarán 24 voltios y 100 Ah de capacidad. El consumo de corriente del aparato será de diez amperios (24 x 10 = 240). La autonomía teórica del sistema en serie es de 100 Ah dividido por diez amperios, es decir, diez horas.

A la inversa, las mismas dos baterías en paralelo proporcionan 12 voltios y 200 Ah de capacidad. El consumo de corriente del aparato en esta configuración es de 20 amperios (12 x 20 = 240). La autonomía teórica del sistema en paralelo es de 200 Ah divididos por 20 amperios, lo que también equivale a diez horas.

¿Se pueden poner dos baterías en serie y en paralelo al mismo tiempo?

¿Se pueden conectar baterías en serie y en paralelo? No puedes conectar las mismas baterías en serie y en paralelo, ya que provocarías un cortocircuito en el sistema, pero puedes conectar conjuntos de baterías en serie y en paralelo para crear un banco de baterías más grande con un voltaje más alto.

¿Se pueden cargar 2 baterías en paralelo?

La conexión en paralelo apila los amperios hora de cada batería, lo que permite un uso más prolongado. Este tipo de configuración es para los sistemas que utilizan un voltaje más bajo, pero se utilizan durante períodos más largos de tiempo.

Los carritos de golf son una forma cómoda de desplazarse por el campo de golf. Si está pensando en invertir en un carrito de golf (le recomendamos los siguientes), quizá se pregunte cuántas baterías necesita para funcionar. ¿Cuántas baterías hay en un carro de golf? Un carro de golf típico tiene entre 3 y 8 baterías. El voltaje total del carro de golf determina cuántas necesita. Las baterías de los carros de golf vienen en varios tipos y configuraciones de potencia y tienen diferentes vidas útiles.

Los carritos de golf son similares a los coches en el sentido de que ambos vehículos necesitan baterías para funcionar. La energía de la batería proporciona la energía necesaria para arrancar el coche o el carrito de golf. Sin embargo, hay una diferencia entre la batería típica de un coche y la de un carrito de golf. Su coche sólo tendrá una batería bajo el capó, mientras que su carrito de golf tendrá varias baterías para funcionar. Esto se debe a que un carro de golf eléctrico no utiliza gasolina para funcionar, mientras que un coche sí.

Los carritos de golf se han hecho cada vez más populares para uso recreativo, transporte dentro de comunidades cerradas y en el campo de golf. El rendimiento de un carrito de golf depende en gran medida de la batería que utilice. A batería de litio para carrito de golf Hay varios tipos de baterías para carritos de golf disponibles en el mercado, y cada una tiene sus propias características. En este artículo, exploraremos los diferentes tipos de baterías y cuántas baterías se utilizan en los carros de golf. ¡Sumerjámonos en el tema!

¿Qué es una batería de carro de golf?

Una batería para carrito de golf es una batería de ciclo profundo que proporciona la energía necesaria para accionar un carrito de golf eléctrico. Estas baterías están diseñadas para proporcionar un flujo continuo de energía durante un periodo prolongado, a diferencia de las baterías de arranque utilizadas en los coches, que proporcionan una ráfaga de energía para arrancar el motor. Las baterías de los carros de golf suelen ser de plomo-ácido y están disponibles en diferentes voltajes, capacidades y tamaños. Suelen montarse debajo del carro de golf y se cargan con un cargador de a bordo.

Cómo saber cuántas pilas tiene un carrito de golf

Opción 1 - El camino más fácil

La forma más fácil de averiguar cuántas baterías hay en un carrito de golf es levantar el asiento y contar el número de baterías que hay en el compartimento.

No compliques demasiado las cosas. Si ese compartimento tiene ocho baterías de plomo, habrás respondido a tu pregunta en menos de 15 segundos.

Opción 2 - La vía más oficial

Digamos que tu carrito de golf no es accesible en este momento. También puedes averiguar cuántas baterías tiene un carrito encontrando el manual del propietario en Internet, buscando las especificaciones o poniéndote en contacto directamente con el fabricante.

En este caso, necesitarás saber la marca y el modelo de tu carro. El número de serie también puede ser muy útil.

Si eres propietario de un carrito de golf, te recomiendo encarecidamente que hagas una foto del modelo y el número de serie de tu carrito. Me gusta guardar esa foto en mi teléfono como referencia. Esto me ayuda siempre que busco piezas o accesorios para carros de golf.

Tipos de baterías disponibles para carritos de golf

Hay varios tipos de baterías para carritos de golf disponibles en el mercado, entre ellos:

Baterías de plomo-ácido inundadas

Las baterías de plomo-ácido inundadas son una opción común para alimentar carritos de golf debido a su bajo coste y amplia disponibilidad. Estas baterías contienen una serie de placas de plomo sumergidas en una mezcla de ácido sulfúrico y agua. Cuando la batería está en uso, las placas de plomo y la solución electrolítica reaccionan para producir electricidad.

Aunque el uso de estas baterías es relativamente sencillo, requieren un mantenimiento regular para garantizar un rendimiento óptimo. Los propietarios deben comprobar regularmente y añadir agua destilada para mantener los niveles de electrolito, y las baterías también deben cargarse después de cada uso.

Si estas baterías no se mantienen correctamente, pueden sulfatarse, lo que afecta negativamente a su rendimiento y vida útil. Sin embargo, a pesar de estos requisitos de mantenimiento, las baterías de plomo-ácido inundadas siguen siendo una opción popular para los carros de golf eléctricos.

Baterías de vidrio absorbido (AGM)

Las baterías AGM son un tipo único de batería sellada de plomo-ácido que ofrece ventajas clave para quienes buscan una fuente de energía de bajo mantenimiento. Una ventaja de estas baterías es que no necesitan mantenimiento, lo que significa que requieren poca atención después de su instalación. Además, su diseño a prueba de derrames las hace ideales para su uso en aplicaciones en las que los daños por derrames son una preocupación.

Aunque las baterías AGM son más caras que otros tipos de baterías, su mayor vida útil las convierte en una buena opción a largo plazo. Sin embargo, es importante conocer sus posibles inconvenientes, como su sensibilidad a las sobrecargas o a las descargas profundas, que pueden dañar la batería. Además, hay que tener especial cuidado al cargar estas baterías, ya que se necesita un cargador especial para garantizar una carga adecuada.

Baterías de gel

Las baterías de gel son un tipo fascinante de batería sellada de plomo-ácido que tiene un diseño único. En lugar de utilizar electrolitos líquidos como las baterías de plomo-ácido inundadas tradicionales, utilizan electrolitos gelatinosos para alimentar los dispositivos. Como resultado de su diseño, las baterías de gel son más resistentes a golpes y vibraciones, lo que las convierte en la opción ideal para vehículos todoterreno y maquinaria que experimenta mucho movimiento. Además, a diferencia de las baterías de plomo-ácido inundadas, las baterías de gel prácticamente no necesitan mantenimiento, lo que supone una gran ventaja para quienes necesitan una energía fiable sin las molestias del mantenimiento.

Aunque son más caras que las otras opciones, su mayor vida útil y durabilidad las convierten en una inversión rentable. Sin embargo, hay que tener en cuenta que las baterías de gel pueden ser sensibles a la sobrecarga, lo que puede acortar su vida útil si no se tiene cuidado con el proceso de carga.

Baterías de iones de litio

Las baterías de iones de litio son el tipo más avanzado y caro de baterías para carros de golf. Estas baterías son ligeras, no necesitan mantenimiento y tienen una vida útil mucho más larga que otros tipos de baterías.

Las baterías de iones de litio proporcionan más energía y son más eficientes que otros tipos de baterías, lo que significa que pueden durar más con una sola carga. Sin embargo, las baterías de iones de litio siguen siendo una tecnología relativamente nueva y todavía no están ampliamente disponibles ni son asequibles. Requieren un cargador especial y pueden ser sensibles a temperaturas extremas, lo que puede afectar a su rendimiento.

Sustitución de las baterías del carro de golf

Si su búsqueda original era: "¿cuántas baterías tiene un carrito de golf?", probablemente su siguiente tarea sea averiguar cómo sustituir ese paquete de baterías.

Antes de que sigas adelante, quiero hacerte algunas advertencias importantes:

Advertencia #1 - Tenga en cuenta el tipo de batería

Si su carro funciona con baterías de plomo-ácido, deberá sustituirlas por baterías de plomo-ácido.

Si su carro utiliza baterías de litio para carros de golf, deberá sustituirlas por baterías de litio.

Advertencia #2 - Los números importan

Como hemos visto antes, la mayoría de los carros de golf eléctricos tienen 4, 6 u 8 baterías conectadas en serie. Esta configuración no es aleatoria. De hecho, es un reflejo del voltaje de tu carrito. Permítanme dar algunos ejemplos rápidos:

Para un carro de golf de 36 voltios

Lo más probable es que tengas 6 pilas en total. Cada batería tendrá 6v de potencia.

6 voltios x 6 pilas = 36 voltios totales

Para un carro de golf de 48 voltios

Lo más probable es que tengas 6 pilas en total. Cada batería tendrá 8v de potencia.

8 voltios x 6 pilas = 48 voltios totales

Pero mi carro de 48v sólo tiene 4 baterías. ¿Qué pasa?

En este caso, puede que tengas un carro de 48v con baterías de litio de 12v.

12 voltios x 4 pilas = 48 voltios totales

En general, no soy un fanático de las matemáticas, pero cuando llega el momento de comprar algunas baterías más nuevas, primero necesitas saber el voltaje de la batería y la configuración actual de tu carrito de golf.

Advertencia #3 - No actualices ni desactualices

En la mayoría de los casos, lo mejor es simplificar las cosas.

Si su carrito utiliza una serie de baterías de 8 voltios, debe cambiar las baterías viejas por baterías nuevas de 8 voltios. Esto asegura que su carro continuará funcionando de la manera en que sus ingenieros lo diseñaron. Si su carro fue diseñado para funcionar con baterías de 8 voltios, cambiar a una serie de baterías de 6 voltios es una idea estúpida y peligrosa.

Del mismo modo, si su carro está diseñado para funcionar con baterías de 6 voltios, no debería utilizar baterías de 8 voltios (a menos que quiera ver cómo se incendia su carro en el campo de golf): El cargador de baterías que viene con su carrito de golf está diseñado para cargar el mismo tipo de batería de ciclo profundo. Usted no debe cargar un carro de 36v con un cargador de 48v.

¿Por qué un carrito de golf tiene tantas pilas?

Los carritos de golf están equipados con varias baterías, sobre todo para aumentar su autonomía. Se utilizan mucho en los campos de golf, donde se espera que funcionen durante varias horas seguidas sin necesidad de recarga. La presencia de varias baterías permite que los carros de golf funcionen durante periodos más largos sin necesidad de recarga.

Además, la presencia de varias baterías puede ayudar a conseguir una distribución uniforme del peso en todo el carro. El diseño ligero y maniobrable de los carros de golf requiere una distribución del peso por todo el carro. Las baterías múltiples pueden garantizar que el peso se distribuya uniformemente, proporcionando así una mayor estabilidad y facilidad de manejo.

Además, el rendimiento del carro de golf puede mejorarse utilizando varias baterías. El uso de varias baterías genera una mayor potencia de salida, lo que a su vez facilita una aceleración más rápida y el ascenso de cuestas. Este aspecto es especialmente crucial para los carros de golf que circulan por campos accidentados o transportan cargas pesadas.

¿Cómo afecta el voltaje al rendimiento de un carro de golf?

La tensión de la batería mide la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de una batería. Representa la cantidad de energía eléctrica que una batería puede proporcionar a un circuito o dispositivo. En los carros de golf, el voltaje de la batería es importante porque determina la potencia que el motor eléctrico puede extraer de la batería.

El voltaje del banco de baterías afecta directamente al rendimiento del carro de golf. Un banco de baterías de mayor voltaje proporciona más potencia al motor eléctrico, lo que se traduce en mayor velocidad y más par. Sin embargo, utilizar un banco de baterías con un voltaje demasiado alto para el motor puede dañar el motor o el controlador. Del mismo modo, el uso de un banco de baterías con una tensión nominal demasiado baja puede reducir el rendimiento, la velocidad y el par motor.

Es importante elegir un banco de baterías con la tensión nominal correcta para el motor eléctrico de su carro de golf. Si lo hace, se asegurará de que el carro funcione de forma óptima y no sufra daños ni se reduzca su rendimiento.

Mantenimiento de las baterías de los carritos de golf

Para garantizar una vida útil prolongada y un funcionamiento óptimo de las baterías de su carro de golf, hay que proporcionarles el mantenimiento y los cuidados adecuados. Estas son algunas pautas para garantizar que las baterías de su carrito de golf se mantengan en un estado impecable:

  • Examine con frecuencia el nivel del agua: Es fundamental controlar con frecuencia el nivel de agua de sus baterías de plomo-ácido inundadas y, si es necesario, rellenarlas con agua destilada. El nivel de agua debe mantenerse por encima de las placas de la batería pero por debajo del tapón de ventilación.
  • Mantener limpias las baterías: Para evitar la corrosión y garantizar una conductividad eléctrica adecuada, es esencial limpiar regularmente los bornes de la batería y la zona circundante.
  • Cargue las pilas correctamente: Siga siempre las instrucciones del fabricante al cargar las baterías de su carro de golf. Una carga excesiva o insuficiente de las baterías puede dañarlas y reducir su vida útil.
  • Guarde las pilas adecuadamente: Si piensa almacenar su carro de golf durante un periodo prolongado, es importante cargar completamente las baterías antes de guardarlas en un lugar fresco y seco. Recargue las baterías cada pocas semanas para evitar que se descarguen por completo.

Conclusión

Las baterías de los carros de golf son un componente esencial de su carro de golf, y un cuidado y mantenimiento adecuados pueden ayudar a prolongar su vida útil y garantizar un rendimiento óptimo. Es importante elegir el tipo y el número de baterías adecuados para el modelo y el uso de su carro de golf y seguir las instrucciones del fabricante para cargar y mantener las baterías. Con el cuidado y la atención adecuados, las baterías de su carrito de golf pueden proporcionarle energía fiable y eficiente durante muchos años.

Preguntas frecuentes

¿Qué pasa si tengo 6 baterías en mi carrito de golf?

Si tienes 6 baterías en total, significa que tienes un sistema de 48 voltios en total.

¿Puede un carrito de golf funcionar con 4 baterías?

Necesitará tres baterías de doce voltios -si su carro es compatible con ellas- para un carro de 36 voltios. Un carro de 48 voltios puede utilizar baterías de seis, ocho o doce voltios. Si tiene un carro de 48 voltios, necesitará ocho baterías de seis voltios, seis baterías de ocho voltios o cuatro baterías de doce voltios.

¿Cómo puedo saber si mi carrito de golf es de 36 ó 48 voltios?

Determinar cuántos voltios utiliza su carro de golf es tan fácil como contar los tapones de llenado de agua de todas sus baterías. Si tiene seis baterías de 6 voltios su carro de golf es de 36 voltios, si tiene seis baterías de 8 voltios o cuatro baterías de 12 voltios su carro de golf es de 48 voltios.

¿Cuánto duran las baterías de los carritos de golf?

La vida útil de las baterías de los carros de golf varía en función de varios factores, como el tipo de batería, el uso, el mantenimiento y la temperatura. Por término medio, las baterías de los carritos de golf duran entre 4 y 6 años, pero con los cuidados adecuados pueden durar hasta 7 años.

¿Puedo utilizar baterías de coche en un carrito de golf?

Lo mejor sería no utilizar baterías de coche en un carrito de golf. Las baterías de coche no están diseñadas para soportar las constantes descargas profundas y recargas que sufren las baterías de los carros de golf. El uso de baterías de coche en un carrito de golf puede reducir el rendimiento, la vida útil y los riesgos potenciales para la seguridad.

¿Con qué frecuencia debo cargar las baterías de mi carro de golf?

Se recomienda cargar las baterías del carro de golf después de cada uso para mantenerlas completamente cargadas y listas para el siguiente uso. Si utiliza su carro de golf con poca frecuencia, asegúrese de cargar las baterías al menos una vez al mes para evitar que se descarguen por completo.

¿Cuánto cuestan las baterías de los carritos de golf?

El coste de las baterías para carros de golf varía en función de varios factores, como el tipo, la marca y la capacidad. Por término medio, un juego de seis baterías de plomo-ácido para un carro de golf de 36 voltios puede costar entre $500 y $800, mientras que un juego de ocho baterías de plomo-ácido para un carro de golf de 48 voltios puede costar entre $800 y $1.500. Las baterías de iones de litio pueden costar bastante más.

¿Pueden explotar las baterías de los carritos de golf?

Las baterías de los carritos de golf pueden explotar si no se mantienen correctamente o si se sobrecargan. La sobrecarga puede provocar la acumulación de gas hidrógeno, que es altamente inflamable y puede encenderse si se expone a una chispa o llama. Seguir las instrucciones del fabricante para la carga y el mantenimiento de las baterías de su carrito de golf es importante para evitar accidentes.

¿Con qué frecuencia debo comprobar la batería de mi carro de golf?

Se recomienda comprobar la batería del carro de golf con regularidad, por ejemplo una vez a la semana, para asegurarse de que el nivel de agua es el adecuado (en el caso de las baterías de plomo-ácido inundadas), los terminales están limpios y el voltaje se encuentra dentro del rango normal. Un mantenimiento y cuidado regulares pueden ayudar a prolongar la vida útil y el rendimiento de las baterías de su carrito de golf.

¿Cuántas baterías de litio necesito para un carrito de golf de 48v?

El número de baterías de litio que necesita para un carro de golf de 48 voltios depende de la capacidad y el voltaje de las baterías. Normalmente, necesitará cuatro baterías de litio de 12 voltios o seis baterías de litio de 8 voltios conectadas en serie para crear un banco de baterías con un voltaje total de 48 voltios. Sin embargo, es importante consultar las especificaciones y recomendaciones del fabricante para su modelo específico de carro de golf.

¿Es mejor 24v o 48v?

La elección entre un carro de golf de 24 voltios o de 48 voltios depende de varios factores, como el tamaño y el peso del carro de golf, el terreno y el uso previsto. En general, un carro de golf de 48 voltios proporciona más potencia, velocidad y par motor que uno de 24 voltios. Sin embargo, un carro de golf de 24 voltios puede ser suficiente para aplicaciones ligeras o carros de golf más pequeños.

El sistema de gestión de baterías (BMS, por sus siglas en inglés) es una tecnología dedicada a la supervisión de un paquete de baterías, que es un conjunto de celdas de batería, organizadas eléctricamente en una configuración matricial de fila x columna para permitir la entrega de un rango objetivo de voltaje y corriente durante un periodo de tiempo contra escenarios de carga esperados.

¿Qué es un sistema de gestión de baterías?

BMS es una tecnología desarrollada para prever el Estado de Carga (SOC) y el Estado de Salud (SOH) de la batería. El SOC es la energía disponible que puede convertirse en trabajo en ese momento concreto. El SOH es un factor que indica el ciclo de vida y la durabilidad de la batería.

Cuando se necesita alta tensión, no podemos confiar en una sola célula para generarla. Sólo una conexión en serie o en paralelo de celdas puede satisfacer los requisitos. Muchas celdas dispuestas juntas constituyen un módulo, y varios módulos y un sistema de gestión de baterías forman un pack de baterías. Por ejemplo, un pack de baterías Tesla Model S Plaid consta de 7.920 celdas de iones de litio instaladas en cinco módulos, y su capacidad es de 99 kWh.

1. Estado de carga (SOC)

Un sistema BMS eficaz controla el estado de carga y descarga de cada batería y distribuye la corriente en consecuencia. Garantiza que ninguna célula se sobrecargue o descargue por debajo de su límite inferior y hace que funcione dentro de la zona de funcionamiento seguro (SOA). Garantizará que nunca se supere el límite de tensión.

El BMS realizaría algunos cálculos clave para estimar los límites de corriente de carga y descarga de la célula. Calcula su tiempo de funcionamiento, la energía descargada en el ciclo anterior y el número total de ciclos de carga y descarga. Con la ayuda de estos cálculos, predice el SOC, que es como un indicador de combustible de los vehículos eléctricos.

2. Estado de salud (SOH)

Todas las baterías recargables sólo pueden someterse a un número finito de ciclos de carga y descarga denominado vida útil del ciclo. La duración del ciclo puede optimizarse controlando eficazmente la carga de la batería durante la carga y la descarga. En circunstancias y con un mantenimiento adecuados, una batería puede durar mucho tiempo.

3. Gestión térmica

La gestión térmica es la función más importante del sistema de gestión de la batería. Siempre comprueba la temperatura y enfría la batería cuando es necesario. La refrigeración de las baterías no sólo es vital para evitar el desbordamiento térmico, sino también para optimizar su eficiencia. Los sistemas de gestión térmica se diseñan teniendo en cuenta el tamaño de la batería, el valor de tensión máxima, el coste y la ubicación geográfica. Cada batería tiene una temperatura de funcionamiento especificada a la que puede trabajar con la máxima eficiencia. Un aumento de la temperatura de la batería puede reducir su eficiencia hasta 50%.

Una batería puede utilizar aire o líquido refrigerante para mantenerse dentro del rango de temperatura permitido. La eficacia del refrigerante de aire es relativamente menor que la del refrigerante líquido. Los sistemas de refrigeración por aire suelen ser pasivos y necesitan componentes adicionales como un filtro de aire y un ventilador, lo que aumenta el peso del sistema. El refrigerante líquido tiene un mayor potencial de refrigeración, y las baterías se sumergen en el líquido.

El sistema de gestión de la batería controla todos estos parámetros mediante una supervisión eficaz. Recoge todos los datos relacionados con la temperatura de la batería, el flujo de corriente que entra y sale de la célula, el flujo de refrigerante, la velocidad del vehículo y el estado de la potencia. Cuando la batería se calienta, envía una señal a la unidad de bombeo para que suministre más refrigerante. Del mismo modo, cada vez que aumenta la tensión requerida, envía peticiones para reducir los límites de corriente. Así, el sistema de gestión de la batería ayuda a garantizar la seguridad y la vida útil de la batería.

¿Cuál es la función de un sistema de gestión de baterías?

La función principal del BMS es proteger las celdas de la batería de los daños causados por la sobrecarga o la sobredescarga. Además, el BMS calcula la carga restante, controla la temperatura de la batería, supervisa la salud y la seguridad de la batería comprobando si hay conexiones sueltas o cortocircuitos internos. El BMS también equilibra la carga entre las celdas para que cada una de ellas funcione a su máxima capacidad.

Si detecta alguna condición insegura, el BMS apaga la batería para proteger las celdas de iones de litio y al usuario.

¿Por qué son necesarios los sistemas de gestión de baterías (BMS) y cómo funcionan?

Los sistemas de gestión de baterías (BMS) son circuitos electrónicos de control que supervisan y regulan la carga y descarga de las baterías. Entre las características de la batería que deben controlarse se incluyen la detección del tipo de batería, las tensiones, la temperatura, la capacidad, el estado de carga, el consumo de energía, el tiempo de funcionamiento restante, los ciclos de carga y algunas características más.

Por qué es importante un SGE

Los sistemas de gestión de baterías son fundamentales para proteger su salud y longevidad, pero aún más importantes desde el punto de vista de la seguridad. El electrolito líquido de las baterías de iones de litio es muy inflamable.

Por tanto, estas baterías deben funcionar de forma óptima y dentro de los límites de seguridad en todo momento para evitar un incendio.

Protecciones que ofrece un sistema de gestión de baterías

Repasemos las protecciones de un sistema de gestión de baterías:

Subtensión y sobretensión

Los daños se producen si se sobrecarga (el voltaje de la celda es demasiado alto) o se sobredescarga (el voltaje de la celda es demasiado bajo) una celda de la batería de iones de litio. El BMS ayuda a proteger de situaciones de subtensión y sobretensión para que no se produzcan daños en las celdas de la batería.

Temperaturas extremas

La seguridad y estabilidad de las pilas de iones de litio dependen de que la temperatura se mantenga dentro de ciertos límites. Si la temperatura supera el nivel crítico en cualquiera de los extremos, puede producirse un desbordamiento térmico. En consecuencia, esto puede provocar un incendio inextinguible.

El BMS supervisa la temperatura y a veces controla los ventiladores de refrigeración (en el caso de un vehículo eléctrico) para ayudar a mantener las condiciones adecuadas. Incluso desconecta celdas si es necesario para proteger la batería.

Protección contra los pantalones cortos

Los cortocircuitos internos y externos también pueden provocar fugas térmicas. Por esta razón, la protección contra cortocircuitos es otro componente crítico de un sistema de gestión de baterías.

Tipos de sistemas de gestión de baterías

Los sistemas de gestión de baterías van de lo simple a lo complejo y pueden abarcar una amplia gama de tecnologías diferentes para lograr su directiva principal de "cuidar de la batería". Sin embargo, estos sistemas pueden clasificarse en función de su topología, que se refiere a la forma en que están instalados y funcionan sobre las celdas o módulos de todo el paquete de baterías.

Arquitectura BMS centralizada

Tiene un BMS central en el conjunto del paquete de baterías. Todos los paquetes de baterías están conectados directamente al BMS central. La estructura de un BMS centralizado se muestra en la Figura 6. El BMS centralizado tiene algunas ventajas. Es más compacto y tiende a ser el más económico, ya que sólo hay un BMS. Sin embargo, tiene desventajas. Como todas las baterías están conectadas directamente al BMS, éste necesita muchos puertos para conectarse con todos los paquetes de baterías. Esto se traduce en un montón de cables, cableado, conectores, etc. en grandes paquetes de baterías, lo que complica tanto la resolución de problemas como el mantenimiento.

Topología modular BMS

De forma similar a una implementación centralizada, el BMS se divide en varios módulos duplicados, cada uno con un haz de cables dedicado y conexiones a una parte asignada adyacente de una pila de baterías. Véase la figura 7. En algunos casos, estos submódulos BMS pueden residir bajo la supervisión de un módulo BMS principal cuya función es supervisar el estado de los submódulos y comunicarse con los equipos periféricos. Gracias a la modularidad duplicada, la resolución de problemas y el mantenimiento son más fáciles, y la ampliación a paquetes de baterías más grandes es sencilla. La desventaja es que los costes totales son ligeramente superiores y que puede haber funcionalidades duplicadas no utilizadas en función de la aplicación.

Primary/Subordinate BMS

Conceptualmente similar a la topología modular, sin embargo, en este caso, los esclavos se limitan más a retransmitir información de medición, y el maestro se dedica al cálculo y al control, así como a la comunicación externa. Por lo tanto, aunque como en los tipos modulares, los costes pueden ser más bajos, ya que la funcionalidad de los esclavos tiende a ser más simple, con probablemente menos sobrecarga y menos características no utilizadas.

Arquitectura BMS distribuida

Es muy diferente de las demás topologías, en las que el hardware y el software electrónicos están encapsulados en módulos que se conectan a las células mediante haces de cables. Un BMS distribuido incorpora todo el hardware electrónico en una placa de control colocada directamente en la célula o módulo que se está supervisando. De este modo, la mayor parte del cableado se reduce a unos pocos cables de sensores y de comunicación entre módulos BMS adyacentes. En consecuencia, cada BMS es más autónomo y gestiona los cálculos y las comunicaciones según sea necesario. Sin embargo, a pesar de esta aparente simplicidad, esta forma integrada hace que la resolución de problemas y el mantenimiento sean potencialmente problemáticos, ya que residen en el interior de un conjunto de módulos blindados. Los costes también tienden a ser más elevados al haber más BMS en la estructura general del pack de baterías.

Ventajas de los sistemas de gestión de baterías

Un sistema completo de almacenamiento de energía en baterías, a menudo denominados BESS, pueden estar formados por decenas, cientos o incluso miles de células de iones de litio estratégicamente agrupadas, en función de la aplicación. Estos sistemas pueden tener una tensión nominal inferior a 100 V, pero puede llegar a 800 V, con corrientes de alimentación de hasta 300 A o más. Cualquier mala gestión de un pack de alto voltaje podría desencadenar un desastre catastrófico y potencialmente mortal. Por tanto, los sistemas de gestión de baterías son absolutamente fundamentales para garantizar un funcionamiento seguro. Las ventajas de los BMS pueden resumirse como sigue.

Seguridad funcional. Sin duda, en el caso de las baterías de iones de litio de gran formato, esto es especialmente prudente y esencial. Pero se sabe que incluso los formatos más pequeños utilizados en, por ejemplo, ordenadores portátiles, se incendian y causan enormes daños. La seguridad personal de los usuarios de productos que incorporan sistemas alimentados por iones de litio deja poco margen para el error en la gestión de las baterías.

Vida útil y fiabilidad. La gestión de la protección del pack de baterías, eléctrica y térmica, garantiza que todas las celdas se utilicen dentro de los requisitos de SOA declarados. Esta delicada supervisión garantiza que las celdas estén protegidas frente al uso agresivo y los ciclos de carga y descarga rápidas, e inevitablemente da como resultado un sistema estable que potencialmente proporcionará muchos años de servicio fiable.

Rendimiento y autonomía. La gestión de la capacidad del pack de baterías BMS, en la que se emplea el equilibrio entre celdas para igualar el SOC de las celdas adyacentes en todo el conjunto del pack, permite obtener una capacidad óptima de la batería. Sin esta función BMS, que tiene en cuenta las variaciones en la autodescarga, los ciclos de carga y descarga, los efectos de la temperatura y el envejecimiento general, un pack de baterías podría acabar resultando inútil.

Diagnóstico, Recogida de datos y comunicación externa. Las tareas de supervisión incluyen la monitorización continua de todas las celdas de la batería, donde el registro de datos puede utilizarse por sí mismo para el diagnóstico, pero a menudo se destina a la tarea de cálculo para estimar el SOC de todas las celdas del conjunto. Esta información se aprovecha para los algoritmos de equilibrado, pero colectivamente puede transmitirse a dispositivos externos y pantallas para indicar la energía residente disponible, estimar la autonomía esperada o la autonomía/vida útil en función del uso actual, y proporcionar el estado de salud del conjunto de baterías.

Reducción de costes y garantías. La introducción de un BMS en un BESS añade costes, y los paquetes de baterías son caros y potencialmente peligrosos. Cuanto más complicado es el sistema, mayores son los requisitos de seguridad, lo que hace necesaria una mayor presencia de supervisión del BMS. Pero la protección y el mantenimiento preventivo de un BMS en relación con la seguridad funcional, la vida útil y la fiabilidad, el rendimiento y la autonomía, el diagnóstico, etc. garantizan que reducirá los costes generales, incluidos los relacionados con la garantía.

Tareas de los sistemas inteligentes de gestión de baterías (BMS)

La tarea de los sistemas de gestión de baterías es garantizar el uso óptimo de la energía residual presente en una batería. Para evitar cargar las baterías, los sistemas BMS las protegen de descargas profundas y sobretensiones, que son el resultado de una carga extremadamente rápida y una corriente de descarga extremadamente alta. En el caso de las baterías multicelda, el sistema de gestión de baterías también proporciona una función de equilibrado de celdas, para gestionar que las distintas celdas de la batería tengan los mismos requisitos de carga y descarga.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los distintos tipos de sistemas de gestión de baterías?

Hay dos tipos principales de BMS. El primero es un BMS centralizado, que utiliza una unidad de control para gestionar todas las celdas de la batería del sistema. El segundo tipo es el BMS distribuido, que utiliza varias unidades de control para gestionar las celdas de la batería del sistema.

¿Todas las baterías LiFePO4 tienen BMS?

BMS, Battery Management System, es un componente obligatorio para las baterías LiFePO4.

¿Cuál es el voltaje máximo para LiFePO4 BMS?

En el caso de la química LiFePO4, el máximo absoluto es 4,2V por célula, aunque se recomienda cargar a 3,5-3,6V por célula, hay menos de 1% de capacidad extra entre 3,5V y 4,2V. La sobrecarga provoca el calentamiento de la célula y una sobrecarga prolongada o extrema puede provocar un incendio.

¿Qué papel desempeña el BMS en la carga de baterías?

La tarea de los sistemas de gestión de baterías es garantizar el uso óptimo de la energía residual presente en una batería. Para evitar cargar las baterías, los sistemas BMS las protegen de las descargas profundas y las sobretensiones, que son el resultado de una carga extremadamente rápida y una corriente de descarga extremadamente alta.

¿Necesita mi batería un BMS?

Los sistemas de gestión de baterías (BMS) son cruciales para el funcionamiento seguro y fiable de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías. Una de las ventajas más significativas de un BMS es que garantiza la seguridad funcional, sobre todo en el caso de los paquetes de baterías de iones de litio de gran formato.

¿Cómo protege el BMS la batería?

Un BMS puede proteger su batería impidiendo que funcione fuera de su área de funcionamiento seguro, como por ejemplo: Sobrecarga. Sobredescarga. Sobrecorriente durante la carga.

¿Limita el BMS la tensión?

Este valor es el voltaje máximo de la célula que el BMS está utilizando para limitar cómo de altos pueden ser los voltajes individuales de la célula. Esto puede ser útil para comunicarse con cargadores o estaciones de carga que esperan un valor máximo de voltaje de celda al que pueden cargar.

Si está buscando la respuesta a la pregunta "¿Cómo funcionan las baterías solares?", este artículo le explicará qué es una batería solar, la ciencia de las baterías solares, cómo funcionan las baterías solares con un sistema de energía solar y los beneficios generales del uso de almacenamiento con baterías solares.

Una batería solar puede ser un complemento importante para su sistema de energía solar. Le ayuda a almacenar el exceso de electricidad que puede utilizar cuando los paneles solares no generan suficiente energía y le ofrece más opciones para alimentar su hogar.

A continuación, le explicamos cómo funcionan los sistemas de almacenamiento de energía con la energía solar y qué significa esto para lo que puede esperar de su sistema de almacenamiento. También echamos un vistazo más técnico a lo que ocurre exactamente en el interior de la batería para almacenar esa energía.

¿Qué es una batería solar?

Empecemos con una respuesta sencilla a la pregunta: "¿Qué es una batería solar?":

A batería solar es un dispositivo que puede añadir a su sistema de energía solar para almacenar el exceso de electricidad generada por los paneles solares y utilizarla para abastecer su hogar en los momentos en que los paneles solares no generen suficiente electricidad, como las noches, los días nublados y los cortes de electricidad.

El objetivo de una batería solar es ayudarte a utilizar más energía solar. Si no dispones de baterías, el exceso de electricidad generada por la energía solar irá a parar a la red, lo que significa que estarás generando electricidad y suministrándola a otras personas sin aprovechar al máximo la electricidad generada por tus paneles.

Cómo funcionan las baterías solares paso a paso

Al más alto nivel, las baterías solares almacenan energía para su uso posterior. Si tienes un sistema de paneles solares en casa, hay algunos pasos generales que debes comprender:

  • Los paneles solares generan electricidad a partir del sol
  • Esta electricidad de corriente continua (CC) pasa por un inversor para generar electricidad de corriente alterna (CA).
  • La corriente alterna alimenta los electrodomésticos
  • La electricidad adicional que no utilizan los electrodomésticos carga las pilas
  • Cuando se pone el sol, los aparatos funcionan con la energía almacenada en la batería.

La ciencia de las baterías solares

Las baterías de iones de litio son la forma más popular de baterías solares actualmente en el mercado. Es la misma tecnología que se utiliza en los smartphones y otras baterías de alta tecnología.

Las baterías de iones de litio funcionan mediante una reacción química que almacena energía química antes de convertirla en energía eléctrica. La reacción se produce cuando los iones de litio liberan electrones libres, y esos electrones fluyen desde el ánodo, cargado negativamente, hasta el cátodo, cargado positivamente.

Este movimiento es estimulado y potenciado por el electrolito de litio-sal, un líquido dentro de la pila que equilibra la reacción aportando los iones positivos necesarios. Este flujo de electrones libres crea la corriente necesaria para que las personas puedan utilizar la electricidad.

Cuando se extrae electricidad de la pila, los iones de litio fluyen de vuelta a través del electrolito hasta el electrodo positivo. Al mismo tiempo, los electrones se mueven del electrodo negativo al positivo a través del circuito exterior, alimentando el dispositivo enchufado.

Las baterías de almacenamiento de energía solar doméstica combinan múltiples celdas de baterías de iones con sofisticados componentes electrónicos que regulan el rendimiento y la seguridad de todo el sistema de baterías solares. Así, las baterías solares funcionan como baterías recargables que utilizan la energía del sol como entrada inicial que pone en marcha todo el proceso de creación de una corriente eléctrica.

¿Cómo funciona una batería solar con paneles solares?

En una casa típica con paneles solares, una parte o la totalidad de su consumo de energía puede proceder de la generación solar mientras brilla el sol durante el día. El exceso de energía solar generada (y no utilizada) se exporta de nuevo a la red a cambio de una tarifa de alimentación (FiT) que se abona en su factura (pero este pago depende del plan de energía que tenga contratado). La tarifa de alimentación ha disminuido con el tiempo. Esto significa que puede ser más económico almacenar la energía para su uso futuro en lugar de exportarla a la red. Aquí es donde entra en juego una batería solar.

Al añadir una batería a un sistema solar doméstico existente, la energía solar sobrante que no se utiliza durante el día puede emplearse para cargar la batería. La energía almacenada en la batería solar puede utilizarse para alimentar su hogar en el futuro. Esta energía almacenada es especialmente útil cuando los paneles solares no generan suficiente energía y es necesario recurrir a la red eléctrica. Además, resulta muy útil durante esos apagones poco frecuentes, ya que te ayuda a mantener las luces encendidas.

A continuación, hemos enumerado cómo funcionaría el almacenamiento en batería durante el día y la noche:

Durante el día

  • Los paneles solares absorben la luz solar (rayos UV)
  • La energía solar viaja en forma de corriente continua (CC) a través del inversor de conexión a red para convertirse en corriente alterna (CA), que es la que utilizan sus aparatos.
  • La centralita dirigirá la energía solar allí donde se necesite. Alimentará los electrodomésticos de su casa y dirigirá la energía sobrante al inversor de batería.
  • El inversor de batería convierte cualquier exceso de energía captada en una forma de energía que puede almacenarse
  • La batería almacena la energía sobrante para utilizarla en horas punta o cuando se pone el sol.

Por la noche

  • Sus paneles solares dejarán de generar energía, lo que permitirá al hogar recurrir a la energía almacenada en la batería.
  • La batería enviará el exceso de energía almacenada al inversor de batería
  • El inversor de batería convertirá la energía almacenada en la batería en energía de corriente continua (CC) para los electrodomésticos.
  • La centralita dirigirá la energía de corriente continua a los aparatos que elijas
  • Cuando se agote la carga de la batería, la red entrará en acción y la sustituirá para seguir suministrando energía a tus electrodomésticos.

Cómo funcionan las baterías solares con un sistema de energía solar

Todo este proceso comienza con los paneles solares del tejado generando energía. Aquí tienes un desglose paso a paso de lo que ocurre con un sistema acoplado de CC:

  • La luz del sol incide en los paneles solares y la energía se convierte en electricidad de corriente continua.
  • La electricidad entra en la batería y se almacena como electricidad CC.
  • A continuación, la electricidad de CC sale de la batería y entra en un inversor para convertirse en electricidad de CA que pueda utilizar el hogar.

El proceso es ligeramente diferente con un sistema acoplado a CA.

  • La luz del sol incide en los paneles solares y la energía se convierte en electricidad de corriente continua.
  • La electricidad entra en el inversor para convertirse en electricidad de CA que puede utilizar el hogar.
  • El exceso de electricidad pasa entonces por otro inversor para volver a convertirse en electricidad de corriente continua que puede almacenarse para más adelante.
  • Si la casa necesita utilizar la energía almacenada en la batería, esa electricidad debe pasar de nuevo por el inversor para convertirse en electricidad de CA.

Cómo funcionan las baterías solares con un inversor híbrido

Si dispone de un inversor híbrido, un único dispositivo puede convertir la electricidad de CC en electricidad de CA y también puede convertir la electricidad de CA en electricidad de CC. Como resultado, no necesita dos inversores en su sistema fotovoltaico (FV): uno para convertir la electricidad de sus paneles solares (inversor solar) y otro para convertir la electricidad de la batería solar (inversor de batería).

También conocido como inversor de batería o inversor híbrido conectado a la red, el inversor híbrido combina un inversor de batería y un inversor solar en un único equipo. Elimina la necesidad de tener dos inversores separados en la misma instalación al funcionar como inversor tanto para la electricidad de su batería solar como para la electricidad de sus paneles solares.

Los inversores híbridos son cada vez más populares porque funcionan con y sin almacenamiento en baterías. Puede instalar un inversor híbrido en su sistema de energía solar sin batería durante la instalación inicial, dándole la opción de añadir almacenamiento de energía solar más adelante.

Lo que obtienes con un sistema de energía solar más almacenamiento

Si instalas una batería con tu sistema de paneles solares, podrás utilizar la red o la batería cuando esté cargada. Esto tiene dos implicaciones importantes:

Las baterías proporcionan energía de reserva

Aunque sigas conectado a la red, podrás funcionar "sin conexión a la red", ya que la combinación de energía solar y almacenamiento creará una pequeña isla de energía en tu casa. Así, en caso de apagón, ya sea debido a condiciones meteorológicas extremas o a un corte del suministro, podrás seguir manteniendo las luces encendidas.

Hay que tener en cuenta dos cosas sobre la energía de reserva. En primer lugar, si sólo tienes un sistema de paneles solares sin batería, no tendrás electricidad en caso de apagón, aunque sea un día soleado. Esto se debe a que su sistema de paneles solares se apagará en caso de apagón para que no envíe electricidad a las líneas de transmisión mientras los trabajadores de la compañía eléctrica intentan repararlas, lo que supondría un riesgo para la seguridad.

En segundo lugar, la mayoría de las baterías sólo proporcionan energía de reserva para una parte de la casa, no para toda. A menos que también instale un cuadro eléctrico inteligente con su batería (que es una gran manera de sacar el máximo provecho de un sistema de almacenamiento), la mayoría de las instalaciones de baterías requerirán que seleccione qué partes de su casa desea respaldar con la batería, y tire de esas cargas en un panel de carga crítica. Sin embargo, muchas baterías pueden "apilarse", lo que significa que puede ir añadiendo baterías adicionales hasta que tenga la capacidad de almacenamiento que desee. Así que, aunque es posible conseguir un respaldo para toda la casa, puede resultar prohibitivo comprar suficientes baterías para proporcionar ese nivel de respaldo.

Las pilas pueden ayudarle a evitar las elevadas tarifas de los servicios públicos

Al permitirle utilizar la batería en lugar de la red eléctrica, la combinación de un sistema de almacenamiento con sus paneles solares puede ayudarle a evitar las elevadas tarifas de los servicios públicos. Hay dos maneras en que las baterías pueden hacer esto. En primer lugar, si tiene una tarifa por tiempo de uso u otra tarifa variable en el tiempo, puede utilizar la batería en los momentos en que la compañía eléctrica cobra más por la electricidad, es decir, durante las horas punta. Y, en segundo lugar, si tiene una tarifa con cargo a la demanda, que es más típica de las empresas comerciales e industriales que de los propietarios de viviendas, una batería puede ayudarle a reducir su cargo a la demanda cada mes, lo que supone un importante beneficio económico.

Cómo funcionan las pilas de iones de litio

El tipo de batería más común en el mercado actual para el almacenamiento de energía doméstica es la batería de iones de litio. Las baterías de iones de litio alimentan todo tipo de aparatos cotidianos, desde teléfonos móviles hasta coches, por lo que se trata de una tecnología segura y bien conocida.

Las baterías de iones de litio se llaman así porque funcionan moviendo iones de litio a través de un electrolito dentro de la batería. Como los iones son partículas que han ganado o perdido un electrón, al mover los iones de litio de un ánodo a un cátodo se producen electrones libres, es decir, electrones que han sido liberados de los átomos de litio. La acumulación de estos electrones libres es la forma en que las baterías cargan y almacenan la electricidad. Cuando se descarga la electricidad almacenada en la batería, el flujo de iones de litio se invierte, lo que significa que el proceso es repetible: se pueden cargar y descargar baterías de iones de litio cientos o incluso miles de veces.

Las baterías de iones de litio utilizadas en los sistemas de almacenamiento de energía domésticos combinan múltiples celdas de baterías de iones de litio con una compleja electrónica de potencia que controla el rendimiento y la seguridad de todo el sistema de baterías. Hay varios tipos diferentes de baterías de iones de litio que utilizan químicas ligeramente distintas para ofrecer atributos variados, desde una mayor densidad de potencia hasta una vida útil más larga.

En particular, las baterías de iones de litio no son el único tipo de batería utilizado en aplicaciones de almacenamiento de energía en el hogar, la empresa o la compañía eléctrica. Los demás tipos de baterías almacenan energía mediante mecanismos similares, con ventajas e inconvenientes totalmente distintos.

Ventajas del almacenamiento en baterías solares

Añadir baterías de reserva a los paneles solares es una excelente forma de sacar el máximo partido a su sistema de energía solar. Estas son algunas de las principales ventajas de un sistema de almacenamiento de energía solar doméstico:

Almacena el exceso de generación de electricidad

Su sistema de paneles solares puede producir a menudo más energía de la que necesita, especialmente en días soleados en los que no hay nadie en casa. Si no tienes baterías de almacenamiento de energía solar, la energía extra se enviará a la red. Si participas en un programa de medición neta, puedes obtener crédito por esa generación extra, pero normalmente no es una proporción 1:1 por la electricidad que generas.

Con el almacenamiento en batería, la electricidad extra se carga en la batería para su uso posterior, en lugar de ir a la red. Puedes utilizar la energía almacenada en épocas de menor generación, lo que reduce tu dependencia de la red eléctrica.

Alivia los cortes de electricidad

Como las baterías pueden almacenar la energía sobrante generada por los paneles solares, tu casa dispondrá de electricidad durante los apagones y otros momentos en los que la red no funcione.

Reduce su huella de carbono

Con el almacenamiento en baterías para paneles solares, puede ser más ecológico aprovechando al máximo la energía limpia producida por su sistema de paneles solares. Si esa energía no se almacena, dependerá de la red eléctrica cuando sus paneles solares no generen suficiente para sus necesidades. Sin embargo, la mayor parte de la electricidad de la red se produce a partir de combustibles fósiles, por lo que es probable que utilice energía sucia.

Proporciona electricidad incluso cuando se pone el sol

Cuando el sol se pone y los paneles solares no generan electricidad, la red eléctrica interviene para suministrar la energía necesaria si no tienes una batería de almacenamiento. Con una batería solar, utilizarás más electricidad solar propia por la noche, lo que te dará más independencia energética y te ayudará a mantener baja tu factura de la luz.

Una solución silenciosa para las necesidades de energía de reserva

Una batería solar es una opción de almacenamiento de energía de reserva 100% silenciosa. Te beneficias de una energía limpia que no necesita mantenimiento y no tienes que soportar el ruido de un generador de gas.

Preguntas frecuentes

¿Qué ocurre con la energía solar cuando las baterías están llenas?

Cuando esto ocurre, el exceso de energía solar generada no se almacena en las baterías, sino que se devuelve a la red eléctrica o se desperdicia. En el caso de un sistema de energía solar conectado a la red, la energía solar sobrante puede devolverse a la red para que la utilicen otros consumidores.

¿Cuánto dura una batería solar?

entre 5 y 25 años

Por término medio, las baterías solares duran entre 5 y 25 años. Las baterías de iones de litio son las más comunes y tienen una vida útil de hasta 15 años. Algunos factores que influyen en la longevidad de una batería solar son el tipo de batería, la instalación, la profundidad de descarga, el ciclo de vida, el entorno y el mantenimiento.

¿Cuánto dura una batería solar completamente cargada?

¿Cuánto tiempo puede alimentar una casa una batería solar? Sin corriente alterna ni calefacción eléctrica, una batería de 10 kWh por sí sola puede alimentar las operaciones básicas de una casa durante al menos 24 horas, y más con un presupuesto cuidadoso.

¿Deben cargarse las baterías solares a 100%?

La batería podría cargarse hasta 100% si la carga requiere un aumento de tensión durante un breve periodo de tiempo. El rango entre 40% y 80% es el más estable (aproximadamente 0,5 voltios de caída). Significa que en este rango, la batería se descargará lentamente y producirá la tensión nominal de salida.

¿Las baterías solares se recargan solas?

Lo mejor de las pilas solares es que no necesitan electricidad ni ninguna otra fuente externa para cargarse, a diferencia de las pilas recargables normales. Las baterías solares pueden cargarse con la ayuda de los rayos del sol, que es una de las razones por las que estas baterías son tan populares entre la gente.

¿Las baterías solares se cargan por la noche?

Los paneles solares trabajan duro todo el día produciendo electricidad a partir del sol. También apoyan soluciones sostenibles de energía solar por la noche. Puedes seguir beneficiándote de su producción de energía después de la puesta de sol gracias a la medición neta y al almacenamiento en baterías solares. Así que, a la pregunta: ¿cómo funcionan los paneles solares por la noche?

¿Cómo se comprueba la duración de la batería solar?

La primera forma de hacerlo es la más sencilla: primero, cargue completamente las baterías de ciclo profundo de su banco de baterías solares. A continuación, comprueba el voltaje de cada batería con un multímetro y anota cada nivel; después, déjalas reposar sin conexión a ningún panel solar durante unos días.

¿Cuáles son las causas de los fallos de las baterías solares?

Alrededor del 80% de los fallos se deben a la sulfatación, un proceso en el que se forman cristales de azufre en las placas de plomo de la batería e impiden que se produzcan reacciones químicas. La sulfatación se produce cuando la batería tiene un nivel bajo de carga o electrolito.

Antes de que aparecieran las baterías de iones de litio, las de níquel-cadmio eran las estándar. El litio tiene aproximadamente el doble de densidad energética que el níquel-cadmio, lo que las convierte en baterías mucho más potentes.

La adopción de la batería de iones de litio ha aumentado considerablemente en la actualidad. Esto se debe a que las baterías de iones de litio duran mucho tiempo, tienen una alta frecuencia de potencia y su fabricación es asequible. Entre las ventajas de las pilas de iones de litio figuran su carácter recargable y su alta portabilidad.Para sacar el máximo partido de la tecnología de las pilas de iones de litio, es necesario conocer no sólo sus ventajas, sino también sus limitaciones o desventajas. De este modo, se pueden utilizar de forma que se aprovechen al máximo sus puntos fuertes.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la batería de iones de litio?

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la batería de iones de litio?

Ventajas de la batería de iones de litio:

  • Alta densidad energética - La batería de iones de litio puede tener una gran capacidad de energía sin ser demasiado voluminosa. Es una de las principales razones por las que son tan populares en la industria de los dispositivos portátiles.
  • Pequeño y ligero - La pila de iones de litio es más ligera y pequeña que otras pilas recargables, si se tiene en cuenta su capacidad. Esto la hace más práctica en dispositivos electrónicos portátiles en los que las especificaciones físicas, como el peso y el factor de forma, se consideran importantes argumentos de venta.
  • Baja autodescarga - La batería de iones de litio tiene un índice de autodescarga extremadamente bajo, de entre el 1,5% y el 3% al mes. Esto significa que la batería tiene una vida útil más larga cuando no se utiliza porque se descarga más lentamente que otras baterías recargables. Tenga en cuenta que la batería de níquel-hidruro metálico tiene una autodescarga del 20% al mes.
  • Efecto no memoria - La batería de iones de litio tiene un efecto memoria nulo o mínimo. Tenga en cuenta que el efecto memoria es un fenómeno observado en las pilas recargables en el que pierden su máxima capacidad energética cuando se recargan repetidamente después de haberse descargado sólo parcialmente. Este efecto memoria es común en las pilas recargables de níquel-hidruro metálico.
  • Carga rápida - La batería de iones de litio se carga más rápido que otras baterías recargables. De hecho, tarda una fracción de tiempo en cargarse en comparación con sus homólogas.
  • Alta tensión de circuito abierto - La batería de iones de litio tiene una tensión de circuito abierto superior a la de otras baterías acuosas como las de plomo-ácido, níquel-hidruro metálico y níquel-cadmio.
  • Larga vida útil - Las baterías de iones de litio pueden soportar cientos de ciclos de carga y descarga. Algunas baterías de iones de litio pierden el 20% de su capacidad inicial tras 500 ciclos, mientras que las más avanzadas siguen teniendo capacidad tras 2000 ciclos.
  • Bajo mantenimiento - Las baterías de iones de litio no requieren mantenimiento para garantizar su rendimiento, ya que tienen un efecto memoria de nulo a bajo y una baja autodescarga.
  • No requiere imprimación - Algunas pilas recargables necesitan ser cebadas cuando reciben su primera carga. En el caso de las pilas y baterías de iones de litio no es necesario.
  • Variedad de tipos disponibles - Existen varios tipos de pilas de iones de litio con forma cilíndrica o prismática. Esta ventaja de la batería de iones de litio permite utilizar la tecnología adecuada para la aplicación concreta que se necesite.

Desventajas de las baterías de iones de litio:

  • Caro - La producción de baterías de iones de litio puede resultar bastante cara. El coste total de producción de estas baterías es aproximadamente 40% superior al de las baterías de níquel e hidruro metálico.
  • Protección necesaria - Las pilas y baterías de iones de litio no son tan robustas como otras tecnologías recargables, por lo que requieren protección contra la sobrecarga y la descarga.
  • Efecto de envejecimiento - Las baterías de iones de litio se degradan de forma natural a medida que envejecen. Normalmente, la batería de iones de litio sólo podrá soportar entre 500 y 1000 ciclos de carga y descarga antes de que su capacidad caiga a 50%.
  • Problemas de transporte - Esta desventaja de las baterías de iones de litio ha saltado a la palestra en los últimos años. Existen muchas restricciones para el transporte de baterías de iones de litio, sobre todo en grandes cantidades por vía aérea.
  • Descarga profunda - La batería de iones de litio tiene una baja autodescarga. La integridad general de esta batería permanece intacta aunque se descargue parcialmente. Sin embargo, una descarga profunda o cuando el voltaje de una celda de iones de litio cae por debajo de un determinado nivel, la inutiliza.
  • Cuestiones de seguridad - La batería de iones de litio puede explotar si se sobrecalienta o se sobrecarga. Esto se debe a que los gases formados por la descomposición del electrolito aumentan la presión interna de la célula. El sobrecalentamiento o un cortocircuito interno también pueden inflamar el electrolito y provocar un incendio.
  • Sensibilidad a las altas temperaturas - La batería de iones de litio es susceptible a los inconvenientes de un exceso de calor causado por el sobrecalentamiento del dispositivo o la sobrecarga. El calor hace que las celdas o packs de esta batería se degraden más rápido de lo normal.

Principio de funcionamiento de la batería de iones de litio

Estructura básica: La batería de iones de litio es una batería recargable formada por una o varias celdas (una celda es un compartimento de la batería que genera energía) y cada celda tiene los siguientes componentes esenciales: un ánodo, un cátodo, un separador, un electrolito y dos colectores de corriente: uno positivo y otro negativo. El electrodo positivo está formado por óxido de litio y cobalto (LiCoO2) o fosfato de litio y hierro (LiFePO4). El electrodo negativo es de carbono (grafito).

El funcionamiento general de una LIB es el siguiente:

  • El litio se almacena en el ánodo y el cátodo.
  • El electrolito transporta el ion de litio cargado positivamente del cátodo al ánodo y viceversa a través de un separador.
  • En el ánodo se crean electrones libres debido al movimiento de los iones de litio.
  • Esto, a su vez, crea carga en el colector positivo de corriente.
  • A continuación, la corriente eléctrica fluye a través de un dispositivo, por ejemplo un teléfono móvil, hasta el colector negativo.
  • El separador impide el flujo de corriente dentro de la pila.

Carga y descarga: Durante la descarga de la pila, el ánodo libera iones de litio al cátodo, lo que genera un flujo de electrones de un lado al otro y durante este proceso se suministra corriente eléctrica.

Lo contrario ocurre cuando se conecta un dispositivo y los iones de litio son liberados por el cátodo y recibidos por el ánodo; así es precisamente como se produce un batería de iones de litio funciona.

Tipos de pilas de iones de litio

Las baterías de iones de litio se clasifican en función de los materiales activos utilizados en su química. Cada tipo de batería de iones de litio tiene sus propias ventajas e inconvenientes. Básicamente hay 6 tipos de baterías de iones de litio disponibles en el mercado, que son:

Batería de litio hierro fosfato (LiFePO4) o LFP

Se utiliza fosfato como cátodo y grafito como ánodo. El LFP ofrece una buena estabilidad térmica y un buen rendimiento.

  • Usos: Las LFP son las baterías de iones de litio más utilizadas para sustituir a las baterías de plomo convencionales.
  • Ventajas: Seguridad, durabilidad y larga vida útil.
  • Inconvenientes: El rendimiento se resiente a bajas temperaturas y también tienen una energía específica baja.

Óxido de litio y cobalto (LCO)

Estas pilas tienen una energía específica alta pero una potencia específica baja.

  • Usos: Pequeños aparatos electrónicos portátiles como teléfonos móviles, ordenadores portátiles, cámaras, etc.
  • Ventajas: La batería LCO suministra energía durante un largo periodo de tiempo gracias a su elevada energía específica.
  • Inconvenientes: Costoso, vida útil más corta, no se puede utilizar para aplicaciones de alta carga.

Óxido de litio y magnesio (LMO)

Los OVM utilizan MgO2 como material catódico, lo que mejora el flujo de iones.

  • Usos: Herramientas eléctricas portátiles, vehículos eléctricos e híbridos, instrumental médico.
  • Ventajas: Carga rápida, alta entrega de corriente, mejor estabilidad térmica, seguridad.
  • Inconvenientes: La corta vida útil es el mayor inconveniente del OVM.

Óxido de litio, níquel, manganeso y cobalto (NMC)

La combinación de níquel, manganeso y cobalto da lugar a una química estable con una elevada energía específica.

  • Usos: Herramientas eléctricas, cadenas cinemáticas eléctricas para bicicletas eléctricas y algunos vehículos eléctricos.
  • Ventajas: Alta densidad energética, mayor ciclo de vida y menor coste.
  • Inconvenientes: Menor voltaje de salida que la batería basada en cobalto.

Óxido de litio, níquel, cobalto y aluminio (NCA)

Puede suministrar una gran cantidad de corriente durante un tiempo prolongado.

  • Usos: Más popular en el mercado de vehículos eléctricos, como los coches Tesla.
  • Ventajas: Alta energía con una vida útil decente y puede rendir en aplicaciones de alta carga.
  • Inconvenientes: Las baterías NCA son caras y comparativamente menos seguras.

Titanato de litio/Oxido de titanio y litio (LTO)

Todos los tipos de baterías mencionados anteriormente tienen diferentes materiales catódicos, pero las LTO utilizan titanato de litio como ánodo, mientras que las LMO o NMC se utilizan como cátodo.

  • Usos: Vehículos eléctricos, estaciones de carga, SAI, almacenamiento de energía eólica y solar, alumbrado público, equipamiento militar, aeroespacial, sistemas de telecomunicaciones.
  • Ventajas: Carga rápida, amplias temperaturas de funcionamiento, larga vida útil, muy seguro.
  • Inconvenientes: Baja densidad energética, muy caro.

Aplicaciones de la batería de iones de litio

Las baterías de iones de litio están disponibles en varias formas y tamaños. Por eso son ideales para satisfacer las necesidades energéticas de cualquier sistema, independientemente de su tamaño y naturaleza. Algunas de las aplicaciones más destacadas de las baterías de iones de litio son

  • Copias de seguridad/ Alimentación de emergencia/ SAI: La batería de iones de litio proporciona energía de reserva instantánea en caso de emergencia y nos permite apagar con seguridad o mantener en funcionamiento los equipos vitales durante la situación de emergencia. Estas baterías se utilizan mucho en informática, comunicaciones y tecnología médica.
  • Unidades de almacenamiento de energía solar: Las baterías de iones de litio son las más adecuadas para almacenar energía en una unidad de energía solar porque se cargan muy rápidamente, maximizando el potencial de almacenamiento de energía solar y permitiéndonos extraer la máxima energía posible del sol.
  • Como fuente de alimentación portátil: En la actualidad, todos nuestros aparatos electrónicos, como teléfonos móviles, altavoces bluetooth, ordenadores portátiles, cámaras digitales, linternas, etc., funcionan con baterías recargables de iones de litio que nos permiten utilizarlos libremente en cualquier lugar.
  • Automóviles eléctricos/ Movilidad: La emisión vehicular de combustibles fósiles es una de las principales causas del aumento de la contaminación ambiental. Los vehículos impulsados por baterías de iones de litio reducen considerablemente la contaminación y, por tanto, nuestra huella de carbono.

VENTAJAS DEL IÓN DE LITIO frente al ÁCIDO DE PLOMO

Sistema de protección de la batería (BPS) integrado

  • Interruptor de protección contra baja tensión: se desconecta automáticamente a 10,5 V.
  • Interruptor de protección contra sobretensión: se desconecta automáticamente a 15,8 V.
  • Interruptor de protección contra cortocircuitos: se desconecta automáticamente si se produce un cortocircuito.
  • Interruptor de protección contra polaridad inversa: se desconecta automáticamente si se invierte accidentalmente la polaridad.
  • Equilibrio celular interno - Equilibra automáticamente las células.
  • Equilibrado de carga - Equilibrado independiente para varias baterías conectadas en paralelo o en serie.

Este sistema de protección de baterías está diseñado para durar toda la vida útil de la batería y proporcionar energía fiable durante miles de ciclos.

Mucho menos peso

Suelen ser unas 70% más ligeras que las baterías de plomo-ácido del mismo tamaño.

Orientación

Una batería LiT puede montarse y funcionar en cualquier dirección.

Carga rápida

Una batería de Lithium Ion Technologies® puede recargarse completamente en tan sólo 1 hora a partir de una batería completamente descargada. Si tiene una batería de iones de litio de 100 amperios hora y un cargador de 100 amperios, tardará sólo 1 hora en recargarse por completo.

Sin caída de tensión

La curva de tensión es casi plana y proporciona una tensión y una potencia mayores durante todo el ciclo de descarga. A Batería de iones de litio de 12 V tiene poca o ninguna caída de tensión al arrancar el motor. Esto proporciona alrededor de 25% arranque más rápido que con una batería de plomo. Al arrancar el motor con una batería de plomo la tensión puede caer hasta 9V causando su motor de arranque para girar más lento.

Eficiencia de carga

Al cargar una batería de plomo-ácido puede perder entre 15 y 30% de la energía entre su cargador y la batería debido a la pérdida de calor. Una batería Lithium Ion Technologies® tiene una eficiencia del 99,1% y aceptará casi 100% de la energía de su cargador, paneles solares u otras tecnologías generadoras de energía.

Algoritmo de cobro

Las baterías de iones de litio pueden cargarse con corriente y tensión constantes (CC, CV). Esto significa que casi cualquier cargador de baterías, independientemente del algoritmo, puede cargar una batería de Lithium Ion Technologies®. Un algoritmo normalmente ralentiza la corriente que fluye hacia la batería desde el cargador. Las baterías de plomo-ácido se calientan y se hinchan si reciben una corriente constante, por lo que los fabricantes de cargadores crean algoritmos para ralentizar la corriente y proteger la batería del sobrecalentamiento. Una batería LiT® no se calentará durante la carga.

Carga a granel, de absorción y de flotación

Si su cargador es programable para diferentes tipos de batería o ajustes personalizados, deberá configurarlo de la siguiente manera: Bulk 14.4V, Absorb 14.6V, y float a 13.6V.

Sin autodescarga

Las baterías Lithium Ion Technologies® se autodescargan menos de 3% al mes. Una batería Lithium Ion Technologies® puede mantener una carga completa durante más de 1 año y prácticamente no se autodescarga. Las baterías de plomo pueden perder hasta 30% de su capacidad al mes debido a la autodescarga.

A prueba de vibraciones

Las células LiT® están atornilladas y son de construcción sólida.

No hay placas frágiles o quebradizas hechas de plomo, que pueden ser propensas a fallar con el tiempo como resultado de la vibración.

Amperios Horas

Lo que muchos propietarios de baterías no saben acerca de las baterías de plomo-ácido es que su capacidad nominal (Ah) se especifica normalmente para una tasa de descarga de 20 horas. A velocidades de descarga superiores a 20 A, la capacidad útil puede reducirse a menos de la mitad debido al "efecto Peukert". Una batería de plomo-ácido de 225 AH con una tasa de descarga de 80 A sólo puede funcionar durante 53 minutos.

Mayor densidad energética

Densidad energética 4 veces superior a la de las baterías de plomo.

Capacidad "utilizable" superior:

Una batería Lithium Ion Technologies® puede descargarse completamente sin dañarla. Las baterías de plomo normalmente sólo proporcionan 50% de capacidad utilizable a partir de la capacidad nominal en amperios hora. Esto significa que si su aplicación requiere 400 amperios hora de capacidad utilizable, tendría que dimensionar un banco de baterías de plomo de 800 amperios hora.