BCI - JIS - DIN

Hola amigos. A fin de contar con un estándar que permita la comparación entre las perfomances de las baterías de diferentes fabricantes, se ha hecho necesario el desarrollo de normas de técnicas de medición. Básicamente son tres las especificaciones eléctricas de una batería:

Capacidad

Reserva de Capacidad

Poder Arranque

Cada una define una característica. La importancia que se les asigne, dependerá del tipo de uso a la que se vaya a destinar la batería.

Por ejemplo, para una aplicación fotovoltaíca, al diseñador le interesará más, saber sobre la energía que nominalmente puede acumular la batería. Nos estamos refiriendo a la Capacidad expresada en Amperios-hora (A-h).

Si el diseño está buscando una batería, compacta y que entregue gran corriente en un periodo corto de tiempo, y además mantenga un adecuado voltaje en bornes, pues se interesará en la característica Poder de Arranque o CCA.

(Nota: Se define también un "Hot Cranking Ampere" o poder de arranque a temperatura ambiente. Hay también el "Marine Cranking Ampere", poder de arranque marino.)

Para lo que sigue de esta entrada o post, nos centraremos en las baterías de aplicación automotriz y de 12 voltios.

BCI

Son las iniciales de Battery Council International , entidad normalizadora de estándares de batería, con sede en norteamérica. Son miembros del BCI, empresas de manufactura de acumuladores de diversas partes del mundo, fabricantes de maquinaria para la industria de baterías y las empresas proveedoras y desarrolladoras de insumos para baterías. BCI, rige lo que se conoce como el "estándar americano".

Para perfomance de baterías de aplicación automotriz, define dos características principales: CCA (Poder de Arranque) y Reserva de Capacidad (RC). Por lo anterior es que en los catálogos de los fabricantes y en el rubro "For American Vehicles" o Vehículos Según Estándares Norteamericanos, aparecen como características eléctricas:

CCA, Poder de Arranque en Frio, a cero grados Farenheit  (equivalente a -17.7 grados Celcius). Manteniendo un voltaje en bornes de 7.2 voltios por 30 segundos.

RC, Reserva de Capacidad en minutos a 80 grados F (26.6 grados C)

JIS

Esta es la estandarización, cuya rector es el Instituo de Normas Técnicas del Japón. Se especifican tres características:

CCA, Poder de Arranque a cero grados F. Manteniendo un voltaje en bornes de 7.2 voltios por 30 segundos.

RC, Reserva de Capacidad en minutos a 80 grados F.

A-h, Capacidad a 20 horas rate (si el catálogo del fabricante no lo dice, la temperatura es a 25 grados C).

Dentro de la norma JIS, hay listados dos formatos: OLD JIS y NEW JIS. La New Jis, especifica la capacidad a 5 horas rate. Esto último, reduce la capacidad nominal de una batería, pero solo aparentemente. Lo que ocurre, es que se toma como referencia de medida un ratio diferente. Ejemplo, una batería como la N70Z, en el OLD JIS tiene 75 A-h. Esta misma batería en el NEW JIS, recibe el nombre de 75D31R y es de 60 A-h, pero medida a 5 horas rate... a 20 horas rate, pues tiene los 75. En los catálogos de los fabricantes la norma JIS, aparece en: For Japanese and Other Vehicles.

DIN

El ente rector es la Deutsches Institute für Normung, Instituo Alemán de Normas Técnicas, con sede en Berlín. Se especifican para baterías dos características:

A-h, Capacidad a 20 horas rate.

CCA, Poder de Arranque a cero grados F, manteniendo un voltaje en bornes de 9 voltios, por 30 segundos.

En los catálogos de los fabricantes, se especifica la norma DIN, en los cuadros: Batteries for European Vehicles o Baterías para Vehículos con Diseño de Norma Europea.

Observar que la norma DIN es más severa que la BCI y la JIS en lo que se refiere a medición del CCA. La norma DIN exige que la batería mantenga un voltaje mayor en bornes durante el test (7.2 para BCI y JIS, 8.4 para DIN). Lo anterior da como resultado, que una batería medida con norma JIS por ejemplo, tenga mayor CCA que otra batería idéntica, pero medida con norma DIN. Ejemplo un fabricante, para la batería N70Z en JIS especifica 580 amperios de CCA. La misma batería especificada en norma DIN tiene de catálogo 320 amperios como valor de CCA.

Nota: El logo JIS, se obtuvo de la web commons wikipedia. El logo DIN de la web lexicon.freenet.de

Hasta aquí llego por hoy amigos.

Saludos

Relación Entre CCA y RC

Hola amigos. Iniciando febrero, el mes más cortito del año.

Recuerdo un poema de Neruda, sobre los meses y los colores. Cuando el poeta dijo febrero, mencionó que le correspondía el plomo como color. El plomo, a mitad de camino entre el blanco y el negro, nunca llegará a ser color. Así también febrero, que no llegará a ser mes... paro allí, alguién podría decir: baterillero a tus baterías.

Un lector desde Venezuela, la patria del "Caballo Viejo" y de "Alma Llanera", me escribe y plantea lo siguiente:

"Quiero hacer una pregunta. Soy de Venezuela....

¿Cómo se puede saber cuantos Amp/Hora tiene una bateria de plomo acido?

Ejemplo: tengo una bateria de 600 AMP y de 75minutos de capacidad de reserva. ¿Cómo se cuantos A-h entrega?

Supuestamente los 75 minutos se refieren al tiempo en que la bateria entrega 25 amperios antes que su voltaje caiga a 10.5 voltios. Pero esto se contradice, ya que tengo una bateria de 600 amp 75 min y dice que da 50 A-h... no me cuadran las cuentas jaja... ¿Cómo se cuantos A-h dan las diferentes baterias en realidad?

Saludos gracias"

Son tres las pricipales características eléctricas de una batería: Amperios-hora (A-h), Reserva de Capacidad (RC) y Poder de Arranque (CCA). El venezolano lector desea saber si hay una relación entre CCA y RC, para estimar A-h.

En realidad, estrictamente no hay una manera de estimar los A-h de una batería, partiendo de la data de CCA y RC. Debemos guiarnos de los valores que los fabricantes especifican en sus catálogos.

Una manera técnica de medir los A-h, es efectuando la prueba de descarga a 20 horas.

Veamos la información que suministran las empresas que manufacturan baterías. Un fabricante, especifica lo siguiente:

Modelo 41-50, CCA = 510 amperios. RC = 80 minutos. No hay data para A-h.

Modelo 70DT-72, CCA = 675 amperios. RC = 80 minutos. No hay data para A-h.

Tenemos entonces, dos baterías, de idéntica RC, pero de diferente poder de arranque CCA.

Otro fabricante en su catálogo dice:

Modelo 26R60SK. A-h = 45, CCA = 525 amperios, RC = 80 minutos.

Modelo NS60LSMF. A-h = 45, CCA = 325, RC = 75 minutos.

Modelo 55B24R. A-h = 45, CCA = 430, RC = 80 minutos.

Idéntico valor de A-h, pero diferente data para CCA y RC.

Puede afirmarse, que conociendo solo el valor de CCA, no es posible estimar el de A-h. En cambio la data de RC, si nos permite dar una aproximación de los A-h de la batería. Para los modelos 41-50 y 70DT-72, podemos estimar que el valor de A-h, será de 45.

Si el valor RC de una batería es de 120 minutos, su A-h, puede ser de: 70 A-h.

La CCA, es la cantidad de corriente que puede entregar una batería, en un muy corto periodo de tiempo. Para dos baterías de igual peso en kilos, dará más CCA, la que tenga mayor cantidad de placas por celda. Lo anterior debido a que a más placas por celda, menor resistencia eléctrica interna de la batería.

Siento que este tema, da para mayor discusión. Esperaría amigos, la contribución de sus comentarios.

Saludos

Placas de Una Batería

Hola baterilleros y lectores del blog energicentro. El día lunes pasado fue el aniversario de Lima, la ciudad capital de Perú. En efecto La Ciudad de los Reyes, nombre con el que fue conocida durante el periodo del virreynato español, fue fundada por Francisco Pizarro, un 18 de enero de 1835... ¡Feliz día Lima!

Al adquirir baterías, una de las características que describe el usuario es el Número de Placas. Como sabemos una batería en su interior, tiene grupos, llamados elementos (uno por celda). Estos grupos, están conformados por placas positivas, placas negativas y separadores.

(Celda Transparente, mostrando las placas)

Las placas, están impregnadas de un material de plomo, conocido como activo. Es en este material, donde se acumula la energía que recibe una batería. Las placas son láminas planares de forma rectangular (aunque hay excepciones, como las baterías con celdas cilíndricas). A mayor espesor de lámina y a mayor dimensión de la lámina (largo x ancho) entonces, mayor capacidad de acumulación de energía por parte de la batería.

Para aplicaciones de tipo automotriz, la recomendación es reemplazar la batería original, por una de similares o superiores características a las que tenía el vehículo. Hay usuarios que para lo anterior,se guían del Número de Placas. El impase resulta cuando se desconoce este número en la batería a reemplazar.

Lo importante para la selección de una batería de reemplazo son los siguientes tres números básicos:

• 
  
  Poder de arranque en amperios: En la batería, figura también como CCA. Es el Cold Cranking Amperes.
  
  
  
• Reserva de Capacidad (RC): Expresado en minutos.
• Capacidad (A-h): Llamado también "el amperaje". Se acompaña, por el dato del ratio, generalmente a 20 horas.

Adicoonal a  lo anterior, y para efectos de reemplazo debe tenerse en consideración las medidas físicas de largo, ancho y altura, ya que esto permite la intercambiabilidad de la batería.

En resumen: no interesa cuantas placas por celda tiene una batería en su interior, si es que se tiene la data de los tres números básicos. Es digamos irrelevante para una batería de 60 A-h de capacidad, si en su interior tiene dos o 50 placas por celda. La cantidad de energía que acumula, garantizada por el fabricante es de 60 A-h.

El dato de placas por celda, aparece descrito en los catálogos de los fabricantes. Si el listado está hecho en función de la norma BCI, no suele aparecer el número de placas. La norma BCI, para baterías de arranque detalla: CCA y RC de la batería.

Lo que describo para baterías de arranque, sobre la relativa irrelevancia del número de placas por celda, vale también para las baterías de aplicación estacionaria. Yo digo relativa irrelevancia. No afirmo que carezca de importancia el dato de placas por celda, pero es más certero para seleccionar una batería, emplear los valores de: CCA, RC y A-h.

Saludos amigos.

Características Técnicas de una Batería

Parte 2: Reserva de Capacidad (RC)

Estándares de Permomance. Battery Ratings Para Baterías de Arranque.


El Consejo Internacional de la Batería (BCI en inglés), dice que la Reserva de Capacidad (RC), para una batería de 12 voltios, nueva y totalmente cargada y que está a una temperatura ambiente de 20 grados C, como:

"El número de minutos durante los cuales la batería entrega 25 amperios de corriente, manteniendo en todo momento un voltaje en bornes igual o mayor a 10.50 voltios".

Sustento de la definición:

Supongamos un vehículo transitando por carretera o ciudad. Consideremos el evento de avería del sistema eléctrico para recarga de la batería. En estas condiciones de emergencia, la batería debe ser capaz de proveer energía, tanto para los faros de iluminación, como para el sistema de encendido. Lo anterior supone una descarga media de unos 25 amperios. El tiempo durante el cual la batería entrega esa corriente es lo que se llama Reserva de Capacidad.

Tener en Cuenta:

• A mayor cantidad de material activo al interior de una batería, mayor Reserva de Capacidad.
  
• Si el vehículo, tiene más accesorios eléctricos que los que contaba como equipamiento original, a la hora de reemplazar la batería, seleccionar una de mayor RC que la original.

Saludos amigos. Espero sus comentarios.

Reserva de Capacidad

Reserve Capacity - RC

Son tres las principales características eléctricas que nos permiten definir perfectamente la perfomance de una batería de plomo para aplicación automotriz:

• Capacidad, que se expresa en Amperios-hora (a-h).

• Reserva de Capacidad, que se expresa en minutos.

• Poder de arranque en frio, o por sus siglas en inglés CCA. Se expresa en amperios.

La reserva de capacidad, se define como:

Número de minutos, durante los cuales una batería nueva y totalmente cargada, puede entregar 25 amperios de corriente, manteniendo en todo momento un voltaje en sus bornes igual o mayor a 10.50 voltios.

La prueba de Reseva de Capacidad se realiza en laboratorio y con la batería a una temperatura de 25 oC.

El fundamento para esta prueba es el siguiente:

Supongamos que se tiene un automóvil, el cual está recorriendo por una carretera. Entonces, en la eventualidad de que el alternador del auto esté defectuoso, tenemos que la batería no se está recargando. Además faros y sistema de encendido son alimentados solo por la energía que suministra la batería. En una situación como la descrita anteriormente, se considera que el auto consume como promedio 25 amperios.

Entonces, pregunta: ¿Por cuánto tiempo la batería podrá suministrar energía útil al auomóvil?

Respuesta: Por un númeo de minutos que como máximo será el valor de la Reserva de Capacidad nominal de la batería.

La definición de RC, se dio en un tiempo cuando los vehículos tenían como carga eléctrica total de consumo unos 50 amperios. Hoy en día, los vehículos vienen equipados con sistemas de gestión de encendido y accesorios que largamente superan esos 50 amperios.

¿Existe alguna relación entre el valor de RC y el de Capacidad (A-h)?

Es la cuestión que me plantea un lector de este blog. Confieso que no sabía de la existencia de una relación directa numérica entre Capacidad(A-h) y Reserva de Capacidad(RC), debido a que la descarga de una batería, no sigue la tendencia de la proporcionalidad. La descarga se ve afectada, por: la temperatura, edad de la batería, tipo de servicio a la que está sometida la batería, tecnología de su manufactura etc.

Se dice que el valor de la Capacidad (A-h) de una batería es el 0.6 de su valor de RC.

De datos de catálogo en la marca de baterías SOLITE, tenemos que:

• Para el modelo NS40ZL, 9 placas por celda. RC = 52 minutos. Capacidad = 0.6 x 52 = 31.2. De catálogo, la capacidad de este modelo es de 35 A-h.

• Modelo N50Z, 11 placas por celda. RC = 101 minutos. Capacidad = 0.6 x 101 = 60.6. De catálogo, la capacidad de este modelo es de 60 A-h.
  

• Modelo N150, 25 placas por celda. RC = 294 minutos. Capacidad = 0.6 x 294 = 176.4. De catálogo, la capacidad de este modelo es de 150 A-h.
  

Funciona en uno de tres modelos la relación Capacidad = 0.6 RC, pero no creo sea una relación válida. Es mejor contar con los datos de catálogo del fabricante. Quizas lo de 0.6 sirva como orientativo, ya que hay catálogos que no suelen expresar la capacidad de la batería a 20 horas. Ciertos catálogos, le dan mas peso a RC y a CCA (poder de arranque de la batería).

Espero haber satisfecho la consulta del lector.

(La Persistencia del Tiempo,cuadro de Salvador Dalí, tomado de: Una Historia de Cronopios)

Amigos baterilleros, el Cuadro de Dalí, es uno de los que mas me impacta. Se me parecen a relojes cansados. Lo pongo motivado por el tema de RC, que son un poco los minutos que tiene de "vida" una batería.

Saludos amigos

Carlos el baterillero.