Duración de una batería

Buen día lectores. En mi país Perú y concretamente en mi ciudad: El Callao, se avecina ya el verano. El sol va saliendo más seguido y me regala su brillo. 

Tenemos aquí la consulta de un lector:

Hola soy cubano y tengo una moto eléctrica de 1000 w que lleva 4 baterías de 12 voltios y 20 Ah. Necesito saber si puedo comprar 12 V 26 Ah, y si me durarán más tiempo. Me tiene loco el problema de cambiar de baterías cada 8 meses, con lo caras que son las HP.

Hola al Anónimo de Cuba

Su moto usa baterías de 12 V y 20 Ah. Usted puede reemplazarlas por las de 26 Ah, siempre y cuando quepan en el alojamiento destinado para baterías.

Las baterías tienen una duración (vida) que se ve afectada por:

1) Forma de carga.

2) Temperatura ambiente.

3) Profundidad de descarga. 

Usted va a poder actuar sobre: Profundidad de descarga. Le explico: 

Supongamos que su batería es de 20 Ah. Entonces la puede descargar al 100% extrayéndole los 20 Ah. La puede descargar solo al 50% extrayéndole solo 10 Ah, y de allí recargarla. Bien le digo que a descarga más profunda, pues se acelera el deterioro de la batería.

Digamos descargando la batería al 100% le dura para unas cuatro horas. Descargándola al 50% le dura dos horas. Pero al 100% la batería deberá reemplazarla a los seis meses, y de la manera segunda la batería se fatiga menos y le dura 18 meses. (Ojo pongo ejemplos numéricos para graficar la influencia del grado de descarga, pero no son números reales en estricto).

Le sugiero con sus baterías de 26 Ah, usarlas como si fueran de 20 Ah. Es decir si las de 20 Ah le daban para cinco horas, con las nuevas solo dele esas cinco horas, no le de las seis que le puedan dar, ya que si así lo hace su experiencia en vida será similar a la anterior.

Cuénteme como le fue.

Saludos

Carlos Torres, especialista en acumulación de energía (pilas y baterías), planos eléctricos, mantenimiento eléctrico doméstico e industrial. Móvil 996583864 (24 horas al día).

Carrito de niño

Hola amigos de Energicentro. Me formulan la siguiente pregunta:

Quisiera saber, ¿por cuánto tiempo puedo utilizar el auto eléctrico, es decir cuánto tiempo dura la batería bien cargada?

Mi respuesta

Usualmente la batería en el carrito da energía para un tiempo de entre 25 a 45 minutos. El tiempo de uso que recibe el nombre de autonomía, depende del tamaño de batería. Precisando mi respuesta, los minutos se refieren a uso constante. En la práctica, el niño no siempre conduce. Hay periodos de parada. Con lo anterior, la autonomía supera una hora.

Considero para el estimado de los tiempos, que tengo una batería plenamente cargada.

Espero le ayude mi respuesta.

Saludos


Carlos Torres, especialista en acumulación de energía (pilas y baterías), planos eléctricos, mantenimiento eléctrico doméstico e industrial. Móvil 996583864 (24 horas al día).

¿Cuánto vive una batería?

Hola amigos. Un lector, nos plantea la siguiente solicitud:

Hola Carlos, soy de España.

Quisiera hacerte dos consultas, robándote parte de tus conocimientos,,,, mejor que robar, tomarte prestado....

1º.    Tengo dos coches y tres baterías para ellos. La tercera, que es la que menos tiempo tiene (un año) y la que mejor rinde, ya que es de 640 Amperios nominales de poder de arranque, pero usando un tester especial, en realidad entrega 660 Amperios de arranque. A la fecha, la tengo almacenada y sin instalar.

A esa batería, la mantengo cargada "a tope" y cada dos meses la someto a una carga completa que termina en carga de flotación. Asi mismo, le enchufo un dispositivo desulfatador construido por mi mismo. 

Con el fin de conseguir el mejor mantenimiento posible para alargar su duración mientras la tengo almacenada y en espera para montarla en uno de los autos, cuando su respectiva batería falle, es: ¿Si se puede hacer algo más como técnica de mantenimiento? 

Me explico: si una batería como la que tengo de repuesto (gama media de calidad) dura instalada y funcionando en el auto unos 4 o 5 años, entonces la batería que tengo almacenada y siempre cargada, ¿debería durarme por lo menos el doble? Sé que en una batería, trabaje esta o no, el ácido del electrolito siempre sigue con su acción corrosiva. 

¿Qué me puedes decir sobre esto?

(A los lectores les comunico que para centrarme en esta pregunta, no he consignado la otra inquietud que nos plantea el preguntador. Esa será materia de otra entrada)

Aquí mi respuesta

Buen día allá en España

En el Perú, tenemos un dicho: "Mezclar papas con camotes", se refiere a cuando hablamos de un tema y para abordarlo o argumentarlo, comenzamos hablando de otro tema, que no tiene ninguna relación con el inicial.

Y es que una vez estuve en un seminario sobre la lectura del evangelio de San Lucas. Fueron dieciséis clases sobre el médico dedicado a redactar uno de los evangelios. Cuando se tocó el tema de la muerte de Judas, el evangelio dice: "Y judas después de morir, fue al lugar que le correspondía..." Eso es todo lo que dice la lectura. Yo hice la siguiente pregunta al conferencista: ¿Y qué debemos entender por: se fue al lugar que le correspondía"·... el padre que daba la charla me dijo: "Ah Carlos, tu me haces unas preguntas..."


Pues le diré Antonio, que con las dos consultas que hoy me plantea, puedo afirmar también como el cura: "Usted, me hace unas preguntas" 

Encarando su consulta

Hay baterías que se ensamblan, para que su duración sea de unos 15 a 20 años. Son las que se emplean en instalaciones remotas de difícil acceso, o en lugares críticos, como las baterías de respaldo para un sistema de comunicaciones del ejército, o del patio de maniobras y servicios auxiliares en una Central Hidroeléctrica.

Habían también baterías, que su existencia era pronosticada como para unos treinta años. Eran las que se empleaban en los faros para uso marino. Claro: ¿Quién iba a un faro con regularidad, para mantenimiento preventivo de baterías?, pues habían (no sé si todavía) las baterías ensambladas con placas Manchester o con placas Fauré. Estas placas eran muy gruesas y el criterio técnico era un ensamble de tal manera que la propia placa a medida que pasaba el tiempo, se iba proveyendo de su propia materia activa. Explicar lo anterior, me llevaría más tiempo, no quisiera alargar mi respuesta, ya de por si extensa.

Una manera de responder técnicamente a su pregunta es referirse a la característica: Ciclo de Vida. Lamentablemente (hasta lo que conozco) los fabricantes de baterías de arranque de electrolito líquido, no suelen dar este dato. Quienes manufacturan baterías VRLA, si. Por tanto usaré como referencia esa información. De entre los tipos de VRLA, emplearé la de formato HR, que es la que más se asemeja a una de arranque de electrolito líquido. Me referiré a la batería marca GasTon modelo GT12-75HR. GasTon es la marca que yo distribuyo y la que dicho sea de paso es por esta razón por lo que cuento con mayor información. Aquí el link de la hoja de datos técnicos en versión PDF del referido modelo: GT12-75HR

La curva Cycle service life de la hoja 2 del PDF, expresa la esperanza de vida, medida en Ciclos. Un ciclo comprende una descarga, seguida de una recarga. Para su pregunta asumiré:

(1) que la batería de arranque se considerará como buena, si en cualquier etapa de su vida útil, logra entregar todavía una capacidad equivalente al 90%. 

(2) Usaré la franja DOD 30%, ya que una batería de arranque se diseñó no para descargas profundas. Es que en un arranque "normal" una batería no entrega mas allá de ese 90% de su capacidad el cual es medido en A-h. Claro, para responder con mas certeza a su inquietud, se debe medir el CCA, pero no hay curva que ligue CCA y Ciclo de Vida.

(3) Finalmente, usted dice que recarga la batería cada dos meses. Una batería de tecnología actual, pierde una media de 3% de capacidad al mes. En dos será un 6% y esto está dentro del 10% que consideramos como batería buena.

Para un 90% de capacidad  remanente, la batería (a un 30% DOD) puede entregar unos 600 ciclos. Es lo que estimamos del gráfico. Como usted recarga cada dos meses, pues su ciclo es de 2 meses. El tiempo esperanza de vida será: 600 x 2 = 1200 meses. En años sería: 100 años.

Al cálculo anterior, hay que agregarle lo siguiente: A medida que la batería envejece, pues su 100% original, ya no es el mismo. Digamos si nueva su 100% nominal es 75 A-h., al cabo de un año su nuevo 100% podría ser 73 A-h. Por tanto el envejecimiento se acelera a medida que pasan los años. Es como la vida de las personas. Un hombre de 20, quizás no aperciba menoscabo en su actividad física cuando cumpla 30. Pero un hombre de 70, cuando cumpla 80, pues si lo apercibirá.

Hay un modo de calcular lo anterior. Hay que hacer uso de lo que se llama Interés Compuesto o anualidades, pero nuevamente, supera ya la extensión de mi respuesta. Y como su pregunta, es si la batería le durará 9 años, pues le diría que si. Esperemos estar presentes, cuando pasen esos años y usted me diga si fue acertada mi predicción.

Muchas gracias amigo lector español, por el reto que demandan sus preguntas.

Saludos

Batería y Convertidor

Instalación Fotovoltaíca

Hola amigos. Un lector, me hace la siguiente consulta:

Hola Carlos, estoy en mis inicios en esta área y necesito hacerte esta consulta:

1.-Una bateria totalmente cargada, de 12V y 150 Amperios-hora, conectada a un convertidor de 12V a 220 AC, ¿Durante cuanto tiempo puede entregar 300 watts de potencia? La bateria es de las que usan los paneles solares (estacionarias).

2.-Mi equipo convertidor al detectar que la batería llega a 11 voltios, acciona una alarma, y el equipo detiene su funcionamiento. O sea la bateria solo funciona entre los 13 voltios y los 11 voltios. ¿Lo demás se pierde?

Gracias.

Mi respuesta para el consultante lector:

1. Le responderé utilizando la data técnica de la batería marca GasTon de 12 V, 150 A-h, de uso estacionario (Fotovoltaíco). Esta batería, para una descarga de 300 watts, o sea 25 amperios de descarga, que es el resultado de dividir 300 watts entre 12 voltios, entrega energía durante unas 5 horas, manteniendo un voltaje en bornes mayor o igual a 11.1 voltios, que es el voltaje que usted señala como límite de descarga. En realidad Usted menciona 11 voltios.

2. Los 11 voltios, son el límte al cual está calibrado su equipo convertidor. Los diseñadores seleccionan un voltaje mínimo de trabajo, a fin de preservar:

a) Vida de servicio de la batería.
b) Confiabilidad de la instalación.
c) Condiciones de trabajo del equipo convertidor, sobre todo en la etapa de recarga, ya que baterías más descargadas, exigen mayores tiempos de recarga y mayor taza de corriente de carga.

En cuanto a que se pierde lo que no se usa es relativo. Usted digamos selecciona una batería de acuerdo a su necesidad. Si sus cálculos le dan 150 A-h de consumo, mal haría en escoger una batería de 150 A-h, ya que la trabajaría al límite. Mientras más profundamente se descarga una batería, pues menos tiempo vivirá, por mas buena que esta sea.

Aquí hay un link, a manera de sugerencia para dimensionamiento de un sistema solar.

Saludos

Duración de una Batería

Hola amigos. Más de una vez, me han hecho la pregunta: ¿Y cuánto tiempo , me durará la batería?

Es una interrogante, difícil de responder. La "vida" de una batería depende de:

1) Calidad de su fabricación.

2) Buena selección: batería apropiada para el uso específico.

3) Instalación y monitoreo, es decir: Mantenimiento.



 La Calidad es el reflejo de la técnica empleada en la manufactura del acumulador. Se dice que Calidad, es sinónimo de una buena marca, y muchas veces, eso es cierto. No obstante, la batería es llamada también un "commodity", ya que es prácticamente un producto estándar. A la fecha, es mas difícil para una marca dada de batería, el resaltar sus ventajas de diferenciación sobre una marca competidora. Las empresas se ven en la necesidad de realizar continuos esfuerzos, para el desarrollo de nuevas presentaciones y diseños, que sean atractivos al usuario, ya que este, mayormente decide su opción por la razón precio.

La Buena Selección, tiene que ver con con la aplicación de la batería y las características que esta tenga. Por ejemplo, si para una instalación estacionaria, se determina que el consumo de energía en Amperios-hora por día, será de 100, no es lo mismo instalar una batería de 120 A-h, que una de 240 A-h. Para el primer caso, tendremos un acumulador sometido a una Profundidad de Descarga (DOD) de 83%, mientras que para la otra opción, la DOD será de 41.6%. La batería sometida a menos DOD, vivirá mas. De ella, se obtendrán más ciclos de descarga y recarga.

El mejor Mantenimiento, es: "Buena selección de equipo y adecuada vigilancia". Por ejemplo la batería instalada para el arranque de un grupo electrógeno, que funcionará cada vez que haya ausencia de energía de red pública, requiere de un monitoreo del voltaje que esta tenga en bornes. También de la densidad del líquido, bueno si se trata de baterías con tapones removibles. El registro del voltaje y la densidad, permitirán prever ocurrencias de "no arranque" del grupo.

Lo mismo para el caso de baterías de carrito de niño. Muchas veces, por ser estos vehículos de recreo, tienen temporadas de no uso. Si la batería durante el tiempo de para, se guarda descargada, pues se deteriorará, no accionará el carrito y será imposible su recarga. Siendo necesario su reemplazo. Y eso que el carrito solo se usó unas pocas semanas. El usuario, podría sentirse timado, de tener una experiencia así. El problema no es de la batería, sino de la forma de uso que esta tuvo.

Saludos amigos.