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¿Como sabes el tiempo de funcionamiento que queda de la batería?

¿Sabes cuánto tiempo durarán tus baterías de respaldo?

Cuando SHTF, es importante saber que usted tendrá energía para atravesar los tiempos oscuros, así como también cómo obtener energía cuando la red se caiga. Por eso es importante conocer el tiempo de funcionamiento de la batería de sus copias de seguridad. Echa un vistazo al artículo sobre el tiempo de funcionamiento de la batería por el experto en energía Robert Brenner a continuación.

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La batería de 12 voltios proporcionó corriente continua a mi inversor, lo que hizo que su ventilador de refrigeración zumbara mientras convertía la corriente continua en corriente alterna para el reproductor de DVD que ejecutaba una película reciente. Al ver el funcionamiento del reproductor, empecé a preguntarme por cuánto tiempo mi batería cargada seguiría suministrando energía de este modo. Pronto me dediqué a la investigación sobre los tiempos de funcionamiento de la batería y visité una serie de sitios web fascinantes e interesantes. En el camino encontré la Ley de Peukert, Ragone y la realidad de la batería de respaldo.

Con mis jugos creativos e inquisitivos activos y ansiosos, apagué el sistema y reemplacé la batería de 12 voltios 35Ah por dos baterías de 6 voltios 3.5Ah conectadas en serie para suministrar 12Vdc. Luego energicé el inversor de 400W y sonreí mientras su ventilador interno se ponía en marcha inmediatamente. Al conectar el reproductor de DVD portátil a una de las tomas de salida de CA del inversor, me alegró ver que el reproductor de DVD se energizaba y empezaba a reproducir una película de prueba en DVD.

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Luego me senté y supervisé el funcionamiento del reproductor mientras la energía de CC se agotaba de la batería y se convertía en CA para hacer funcionar el reproductor.

Corriente de entrada y salida de corriente. O eso pensaba yo. A su valor nominal, un sistema de baterías de 12 voltios de 3.5Ah debería producir 1 amperio de CC durante 3.5 horas antes de que la batería se descargue. En su lugar, después de 2 horas y 45 minutos apareció una nota de baja potencia en la pantalla y el inversor se apagó. ¿Qué ha pasado? Obviamente, la carga en el sistema de batería dual había disminuido hasta un punto en el que la batería ya no podía hacer funcionar el inversor. Tal vez sólo necesitaba una batería más robusta.

Sustituí las dos baterías de 6V por la batería autónoma de 35Ah 12V. Al conectar los clips de la entrada del inversor a los postes de la batería, me sentí inmediatamente recompensado con la activación del inversor. El reproductor de DVD se reinició pronto y comencé a reproducir una película de DVD como se muestra en la Figura 1.

¿Cuánto tiempo durará esta configuración? Decidí ejecutar el reproductor en reproducción continua para que la película se repitiera. Luego empecé a registrar la operación para poder desarrollar una línea de tiempo para el rendimiento del sistema. El jugador funcionó perfectamente hasta la hora 13. A continuación, el inversor se apagará con 9,75 voltios medidos a través de los terminales de la batería. Cuando desconecté el inversor quitando esta carga, el voltaje de la batería era de 10,75 voltios.

La pregunta sigue en pie. ¿Por qué una batería de 3,5 Ah hace funcionar el reproductor de DVD durante 2,75 horas y una batería de 35 Ah hace funcionar el reproductor de DVD durante 13 horas? Necesitaba más información.

Acababa de comprar una nueva batería de 35Ah de 12 voltios, así que decidí ver cómo funcionaría este dispositivo desde el primer momento (como hice con las linternas LED en un artículo anterior). Conecté la nueva batería autónoma en lugar de la batería autónoma anterior: el mismo fabricante, del mismo tamaño. Luego reinicié la prueba de funcionamiento continuo. Esta vez controlé tanto la hora como el voltaje de la batería. La figura 2 muestra cómo el voltaje disminuyó con el tiempo a medida que la batería se descargaba.

Wow! Esto fue interesante! La nueva batería en la Prueba 2 funcionó continuamente durante 21 horas. Al apagarse, el voltaje de la batería se había reducido a unos 10,5 voltios como la primera batería independiente. Pero, ¿por qué la antigua batería 35Ah funcionó durante 13 horas y la nueva batería 35Ah durante 21 horas? Sospeché el nivel de carga. La batería vieja no debe haber sido cargada al mismo nivel de voltaje que la batería nueva.

Mientras continuaba mi investigación, descubrí que la descarga de la batería depende de una serie de factores, incluyendo la edad de la batería, el número de ciclos de descarga que ya había experimentado, los materiales utilizados para fabricar la batería, la temperatura ambiente y la carga colocada en el dispositivo. Todo esto puede afectar la eficiencia del rendimiento de la batería, es decir, la capacidad de proporcionar energía de CC para accionar los dispositivos eléctricos (incluidos un inversor de CC a CA y el reproductor de DVD).

Los fabricantes de baterías han estudiado la capacidad de la batería durante años y han desarrollado criterios para evaluar el rendimiento de la batería y explicar por qué una batería de 35Ah no proporciona 1 amperio de corriente continua durante 35 horas antes de descargarse por completo. Se decidieron por Amperios-hora, una capacidad nominal que define la descarga total de la batería en 20 horas en función de la potencia retirada.

Cada batería vendida tiene una clasificación de amperios-hora estampada en su estuche. Pero el rendimiento real se basará menos en una constante utilizada en los cálculos de capacidad y tiempo de descarga. Esta constante se llama Peukert. Es un exponente en una ecuación matemática. Una batería ideal con un factor Peukert de 1 debería funcionar según la clasificación Ah, pero en la vida real, la constante de Peukert, k, está entre 1,1 y 1,6 dependiendo del tipo de batería. Las baterías de plomo-ácido suelen tener valores de Peukert entre 1,3 y 1,4, por lo que el tiempo de descarga es inferior a la condición ideal.

Las especificaciones de la batería a menudo incluyen una tabla que compara los amperios-hora y los amperios basados en la constante de Peukert. La curva de la Figura 3 muestra la capacidad real de la batería.

Otro gráfico que ayuda a entender el tiempo de ejecución es el gráfico de Ragone que se muestra en la Figura 4. Esto compara la potencia de descarga en vatios con los vatios-hora de funcionamiento. La figura 4 contiene líneas diagonales que representan varios tiempos de ejecución en minutos u horas.

Sin entrar en las complejidades de la construcción y el funcionamiento de la batería, mis mediciones operativas reales me dieron suficiente información sobre el tiempo de ejecución para seguir adelante. Obtener energía continua de una batería de 12 voltios durante 13 a 21 horas no fue una chapuza. Podría haber recargado la batería original y hacer la prueba de nuevo. Sin embargo, ahora tenía una serie de tiempos de ejecución reales que podía utilizar en mi plan de energía de respaldo. Además, cuanto más cargadas estén mis baterías, más tiempo me servirán para satisfacer mis necesidades energéticas.

Dado que mi ordenador portátil consume aproximadamente la misma corriente que el reproductor de DVD, el diseño de carga de CA del inversor de batería es una solución ideal para continuar con mi trabajo mientras no hay electricidad en la red. Y es una solución simple para respaldar la electricidad.

Al día siguiente, recargué las baterías usando paneles solares y un controlador de carga. Entonces estaba listo para el siguiente apagón.

Este artículo no fue escrito para mostrarle cómo calcular los valores de la batería incluyendo las constantes de Peukert. Fue escrito para mostrarle que usted puede realizar sus propias pruebas de funcionamiento de la batería para que sepa cuánto tiempo funcionará su propio sistema de respaldo de batería si la red se cae en su área. La figura 5 muestra cómo se puede configurar el portátil para determinar el tiempo de ejecución.

Puede conectar su ordenador u otro dispositivo a un inversor alimentado por su batería y ver por sí mismo cuánto tiempo la batería de reserva mantendrá el funcionamiento de su sistema. Esto define el tiempo que usted puede ser productivo durante un corte de energía. Y nunca más se preocupará por una pérdida de trabajo en la red. Esta es una situación en la que el conocimiento es poder, poder eléctrico. A continuación, veamos el tiempo de carga y el tiempo que tarda en recargarse la batería.

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