A regulador de carga , regulador de carga o de la batería del regulador limita la velocidad a la que la corriente eléctrica se añade o extrae de eléctricos baterías . [1] Evita la sobrecarga y puede proteger contra la sobretensión , lo que puede reducir el rendimiento o la vida útil de la batería y puede representar un riesgo para la seguridad. También puede evitar el drenaje completo ("descarga profunda") de una batería o realizar descargas controladas, según la tecnología de la batería, para proteger la vida útil de la batería. [2] [3]Los términos "controlador de carga" o "regulador de carga" pueden referirse a un dispositivo autónomo o al circuito de control integrado dentro de un paquete de batería, dispositivo alimentado por batería o cargador de batería . [4]
Controladores de carga independientes
Los controladores de carga se venden a los consumidores como dispositivos separados, a menudo junto con generadores de energía solar o eólica , para usos como vehículos recreativos , botes y sistemas de almacenamiento de baterías domésticos fuera de la red . [1] En aplicaciones solares, los controladores de carga también pueden denominarse reguladores solares. Algunos controladores de carga / reguladores solares tienen características adicionales, como una desconexión de bajo voltaje (LVD), un circuito separado que apaga la carga cuando las baterías se descargan demasiado (algunas químicas de la batería son tales que la descarga excesiva puede arruinar la batería). [5]
Un controlador de carga en serie o un regulador en serie deshabilita el flujo de corriente adicional hacia las baterías cuando están llenas. Un controlador de carga en derivación o un regulador en derivación desvía el exceso de electricidad a una carga auxiliar o "derivación", como un calentador de agua eléctrico, cuando las baterías están llenas. [6]
Los controladores de carga simples dejan de cargar una batería cuando exceden un nivel de alto voltaje establecido y vuelven a habilitar la carga cuando el voltaje de la batería cae por debajo de ese nivel. Las tecnologías de modulación de ancho de pulso (PWM) y de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) son más sofisticadas electrónicamente, ajustando las tasas de carga según el nivel de la batería, para permitir una carga más cercana a su capacidad máxima. [ cita requerida ]
Un controlador de carga con capacidad MPPT libera al diseñador del sistema de hacer coincidir estrechamente el voltaje PV disponible con el voltaje de la batería. Se pueden lograr considerables ganancias de eficiencia, particularmente cuando el campo fotovoltaico está ubicado a cierta distancia de la batería. A modo de ejemplo, una matriz fotovoltaica de 150 voltios conectada a un controlador de carga MPPT se puede utilizar para cargar una batería de 24 o 48 voltios. Un voltaje de matriz más alto significa una corriente de matriz más baja, por lo que los ahorros en los costos de cableado pueden pagar más que el controlador. [ cita requerida ]
Los controladores de carga también pueden monitorear la temperatura de la batería para evitar el sobrecalentamiento. Algunos sistemas de controlador de carga también muestran datos, transmiten datos a pantallas remotas y registran datos para rastrear el flujo eléctrico a lo largo del tiempo.
Circuito de controlador de carga integrado
Los circuitos que funcionan como un controlador regulador de carga pueden constar de varios componentes eléctricos, o pueden estar encapsulados en un solo microchip, un circuito integrado (IC) generalmente llamado IC controlador de carga o IC de control de carga. [2] [7]
Los circuitos del controlador de carga se utilizan para dispositivos electrónicos recargables como teléfonos móviles, computadoras portátiles, reproductores de audio portátiles y fuentes de alimentación ininterrumpidas, así como para sistemas de baterías más grandes que se encuentran en vehículos eléctricos y satélites espaciales en órbita [8]
Ver también
Notas
- ^ a b "Controladores de carga para sistemas autónomos" (página web), parte de la Guía del consumidor sobre eficiencia energética y energías renovables , Departamento de energía de Estados Unidos. Consultado el 20 de agosto de 2007.
- ^ a b Copia de seguridad de archivo web: Brown, David. "Artículo técnico: Opciones de carga de baterías para productos portátiles". (Web comercial). Tecnología analógica, 2006-07-01. Consultado el 21 de agosto de 2007.
- ^ "Patente de Estados Unidos 5475294: controlador de carga para cargador de batería". (Sitio web) Freepatentsonline.com. Consultado el 21 de agosto de 2007.
- ^ Copia de seguridad del archivo web: "Estación de observación remota, entrada n.º F2040: Resumen". Concurso de diseño Circuit Cellar Flash Innovation 2003, a través de circuitcellar.com. 2003. Consultado el 21 de agosto de 2007.
- ^ "Conergy Solar-Port disponible en Energy Matters" (Comunicado de prensa). 2007-07-23. Consultado el 21 de agosto de 2007.
- ^ Dunlop, James P. "Baterías y control de carga en sistemas fotovoltaicos autónomos: fundamentos y aplicación" Sandia National Laboratories, Departamento de aplicaciones de sistemas fotovoltaicos, 1997-01-15. Consultado el 21 de agosto de 2007.
- ^ "MAX712, MAX713 Controladores de carga rápida de baterías de NiCd / NiMH". (Ficha de datos). Productos Maxim Integrated. 2002-06-21. Consultado el 21 de agosto de 2007.
- ^ Glover, Daniel R. (Editor: Andrew J. Butrica) "SP-4217 más allá de la ionosfera: cincuenta años de comunicación por satélite, capítulo 6: satélites de comunicaciones experimentales de la NASA, 1958-1995". Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, División de Historia de la NASA, 1997. Consultado el 21 de agosto de 2007.