Cómo cargar varias baterías de 12 V en línea

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Actualizado el 28 de diciembre de 2020

Por S. Hussain Ather

Recargar las baterías puede resultar útil para proyectos a largo plazo y para ahorrar energía. El proceso de cargar baterías usando un dispositivo como un cargador significa crear un circuito eléctrico para aumentar la carga almacenada en las baterías individuales. Puede obtener más información sobre estos circuitos para que usted también pueda aprender las mejores formas de cargar baterías cuando usa un cargador.

Estos tutoriales y explicaciones sobre cómo cargar baterías en línea significan que construirá circuitos eléctricos que pueden aprovechar el funcionamiento de los cargadores para cargar las baterías correctamente.

Tenga cuidado cuando trabaje con circuitos, ya que no debe tocar los extremos de los cables a menos que estén aislados para protegerse y evite tocar el circuito si los cables o las baterías están mojados. No mezcle tamaños de baterías que tengan diferentes voltajes o capacidades de amperios-hora (AH), y use guantes de goma si es necesario para aislar sus manos de la electricidad y protegerse.

Circuitos en serieenviar corriente en una sola dirección alrededor de un bucle, mientras que los circuitos paralelos envían corriente en diferentes caminos a través de las ramas. Los métodos en serie y en paralelo significan que cargar baterías de 12 voltios (12 V) en línea puede usar un circuito en serie o en paralelo. En los circuitos en serie, la corriente es constante en todo el circuito y el voltaje cambia en cada elemento del circuito.

en ​circuitos paralelos​, la caída de voltaje a través de cada rama del circuito es la misma mientras que la corriente cambia en todo el circuito.

Carga de baterías en serie

Al cargar 3 baterías de 12 V en serie entre sí, cada voltaje de cada batería aumentaría en una cantidad dictada por ​Ley de Ohm

V=IR

para voltajeV(en voltios), corrienteyo​ (en amperios) y resistencia ​R(en ohmios). Esto dificulta la carga de la batería porque los aumentos de voltaje proporcionarán cargas diferentes para cada batería.

Puede usar un cargador para las propias baterías que utilice la salida de mayor voltaje de manera más efectiva, pero conectar las baterías en serie no afecta la capacidad AH del circuito, una medida de cuánta energía puede almacenar la batería. Esto significa que debe concentrarse en el aumento de voltaje y las formas de usarlo para cargar varias baterías de 12 V usando, por ejemplo, un cargador con el mismo voltaje que cada batería.

Una configuración básica para cargar baterías en serie es conectar la salida positiva del cargador (en rojo) al extremo positivo de una de las baterías. Luego, conecta el extremo negativo de la batería al extremo positivo de la siguiente y continúa haciéndolo con el resto de tus baterías.

Para la batería final, conecte el extremo negativo de la batería a la salida negativa (en negro) del cargador. Si tiene dos cargadores, puede conectar las salidas del cargador positivo y negativo del primer cargador a la primera batería y conectar las salidas del cargador positivo y negativo del segundo cargador a la batería final.

En el caso de usar dos o más cargadores, puede encontrar el voltaje total de la fuente de la batería sumando cada cargador. Si puede encontrar un cargador para cada batería, eso puede garantizar que cada batería se cargue a su máxima capacidad. Usar más cargadores puede ser más ideal, ya que garantiza que cada batería se cargue simultáneamente, pero depende de sus necesidades. Para cargar baterías de 6 voltios en serie con un cargador de 12 voltios, puede usar un solo cargador.

Conocer la diferencia entre los circuitos en serie y en paralelo para cargar baterías puede ayudarlo a mejorar la eficiencia de sus baterías a través de diferentes métodos como resultado de la física variable entre los circuitos en serie y en paralelo. Si bien la carga de baterías en serie puede restablecer la carga al aumentar el voltaje en cada una de ellas, la carga de baterías en paralelo funciona de manera diferente.

Carga de baterías en paralelo

Al cargar baterías en paralelo, no está cargando el voltaje de las baterías, sino más bien el ​capacidad de amperios-horade las baterías. La capacidad AH, también conocida como especificación o clasificación AH, le indica el producto de la corriente de la batería por el tiempo que la batería puede producir esa corriente. El valor AH también cambia según el tiempo de uso de la batería. Una calificación de «100 AH a las 2 horas» le indica que una batería puede proporcionar 5 amperios de corriente durante 20 horas. Calcule estos valores para determinar cómo el circuito paralelo cambia la capacidad AH.

Tenga en cuenta los períodos de tiempo correspondientes asociados con cada capacidad AH. Una batería marcada como 100 AH no proporcionará 100 amperios de corriente durante una hora. Probablemente solo proporcionará unos 40 minutos de corriente a 100 amperios. Esto se debe a que las baterías de plomo ácido pierden la capacidad de permitir el flujo de corriente a medida que aumenta la tasa de descarga como resultado deLey de Peukert.

Al mismo tiempo, las baterías tienen una mayor capacidad de AH incluso cuando el voltaje es el mismo en todas las baterías. La configuración en paralelo del circuito puede usar sus ramas para aumentar el tiempo que una batería puede alimentar elementos a la capacidad de AH. Si desea configurar un circuito de carga en paralelo, las baterías solo se encenderán a su voltaje estándar. Cargar baterías en un circuito paralelo significa que debe considerar cómo aumentará la capacidad AH.

Un método de ejemplo para cargar baterías en paralelo es usar una rama del circuito paralelo para cargar cada batería con un solo cargador. Conecte la salida positiva del cargador al terminal positivo de la primera batería y conecte ese terminal positivo al terminal positivo de la segunda batería. Continúe así hasta que todas las baterías estén conectadas. Luego, conecta la salida negativa del cargador al extremo negativo de la primera batería y procede a conectar cada extremo negativo de la misma manera que lo hiciste con los extremos positivos.

Aplicaciones de estos métodos

Hay otras formas de conectar circuitos para cargar baterías. Si bien estos ejemplos han usado circuitos en serie puros y paralelos puros, puede conectar baterías usando circuitos híbridos en serie-paralelo. Estos tipos de circuitos utilizan elementos que crean bucles cerrados que se encuentran en los circuitos en serie, así como ramas para distribuir la corriente a través de diferentes caminos en los circuitos en paralelo.

Una forma de demostrar un circuito en serie-paralelo es usar cuatro baterías con un solo cargador. Conecte la salida positiva del cargador al terminal positivo de la primera batería y luego conecte el terminal positivo de la batería al terminal positivo de la segunda batería.

De manera similar, conecte la salida negativa del cargador al terminal negativo de la tercera batería y luego conecte el terminal negativo de la tercera batería al terminal negativo de la cuarta. Finalmente, conecte los terminales negativos de la primera y segunda batería a los terminales positivos de la tercera y cuarta batería, respectivamente.

Esta configuración crea circuitos en serie entre dos de las baterías y al mismo tiempo conecta dos de las baterías en paralelo entre sí. Si tuviera que resolver este circuito usando ecuaciones de física y matemáticas para describir la corriente y el voltaje, tendría que tratar los componentes en serie como si fluyeran en serie entre sí y los componentes en paralelo en paralelo.

Esta configuración, conocida como 2s2p para los componentes en serie y en paralelo, en realidad se usa en celdas de energía de cuatro celdas aprovechando el aumento de voltaje y la capacidad de AH de manera adecuada. Estos circuitos se regulan aún más con circuitos integrados, chips de circuitos de microscopio de resistencias, condensadores, transistores y otros elementos en un semiconductor (material que puede conducir electricidad) que se inventaron para reducir los componentes necesarios en un circuito a un solo chip.

Los iones de litio en particular usan una combinación de celdas en paralelo y las agregan en serie para reducir la complejidad de los voltajes y mantener las celdas en valores de voltaje normales.

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