cargador de batería

Un cargador de baterías es un dispositivo eléctrico que fuerza el paso de corriente a través de una batería en la dirección opuesta a la descarga, restaurando su estado químico y capacidad eléctrica. El cargador convierte la corriente alterna (CA) de una toma de pared o la corriente continua (CC) de otra fuente en una salida de CC regulada que coincide con el voltaje y la química de la batería. Esta inversión del proceso de descarga natural repone los materiales activos dentro de las celdas de la batería, permitiéndoles almacenar y entregar energía nuevamente.

Los cargadores industriales varían ampliamente en escala y aplicación. Los pequeños cargadores de goteo para baterías de plomo-ácido pueden suministrar de 2 a 10 amperios a 12 o 24 voltios. Los cargadores de servicio pesado para almacenes, destinados a baterías de montacargas, a menudo entregan de 40 a 80 amperios a 36, 48 u 80 voltios, y ocupan una superficie considerable. Los cargadores de baterías de iones de litio deben regular el voltaje y la corriente con mayor precisión que las unidades de plomo-ácido, ya que la sobrecarga o la carga rápida provocan un embalamiento térmico y fallas en las celdas. Los cargadores rápidos emplean perfiles de corriente constante, voltaje constante (CC-CV) que comienzan con alta corriente a bajo voltaje, luego reducen la corriente a medida que el voltaje aumenta hasta un umbral máximo seguro.

El cargador correcto debe coincidir con la química de la batería. Los cargadores de plomo-ácido suelen suministrar de 14,4 a 14,8 voltios por batería de 12 voltios y toleran la sobrecarga porque las celdas de plomo-ácido pueden soportar una ligera gasificación. Los cargadores de níquel-cadmio alguna vez dominaron las herramientas portátiles industriales, pero ahora son raros en equipos nuevos. Los cargadores de iones de litio se desconectan abruptamente cuando la batería alcanza la carga completa porque estas celdas no ofrecen margen de seguridad por encima de su voltaje nominal. Los cargadores destinados a una química utilizados en baterías de otra química degradarán o destruirán la batería y crearán un riesgo de incendio o eléctrico.

La edad y el uso determinan la frecuencia con la que se necesita recargar. Una batería de plomo-ácido en servicio de reserva puede mantener la carga durante semanas; una que alimenta una flota de montacargas se recargará diariamente. Los cargadores equipados con carga flotante automática mantienen una batería completamente cargada a un voltaje ligeramente elevado para compensar la autodescarga sin sobrecargarla. Las instalaciones industriales a menudo operan cargadores de banco que atienden filas de baterías en un ciclo programado, retirando y reemplazando las baterías según lo requiera la carga.

Los modos de falla incluyen circuitos abiertos en la salida del cargador (dejando la batería descargada), falla en la regulación de voltaje (sobrecarga), capacidad de corriente inadecuada (carga muy lenta) y polaridad invertida (destruyendo los diodos rectificadores o los terminales de la batería). Los cargadores generan calor durante el funcionamiento y deben ubicarse en espacios ventilados, lejos de los gases de la batería. La placa de características de cada cargador especifica el voltaje, el amperaje, las químicas de batería aceptables y el ciclo de trabajo; seleccionar la unidad incorrecta es la causa más común de falla prematura de la batería en la industria.