US Robotics USR5420 Manual de usuario Pagina 41
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NOTA DE APLICACIÓN
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Elektor
las cargas normales (14 a 16 horas de tiempo de
carga), aplicable a todos los tipos de batería.
V (el voltaje):
La carga termina cuando el voltaje de las cel-
das supera cierto valor. A menudo se aplica al
cargar con una corriente constante. En el caso de
las celdas de Pb, el valor máximo está definido
alrededor del voltaje de carga, produciendo una
carga constante. Con las celdas de Li-ión, el
método usado consiste en interrumpir la carga
rápida durante cierto momento y entonces con-
tinuar con una corriente segura (mucho más
pequeña) hasta el 100% de su capacidad. Tam-
bién es conveniente como una precaución de
seguridad extra con celdas NiCd y de NiMH.
dV/dt (la variación del voltaje):
El hecho es que la disminución ligera en el
voltaje de las celdas ocurre cuando la celda se
carga totalmente. Este método se aplica en com-
binación con una corriente de carga constante
en el caso de NiCd y de NiMH de baterías y cel-
das, aunque en el último debería desconectarse
la corriente de carga cuando el voltaje no es muy
alto 'en el flanco de subida' (vea dV/dt = 0).
I (corriente):
Al cargar con un voltaje constante, el proceso
se detiene a menudo si la corriente de carga
baja por debajo de cierto valor. Con las celdas
de Li-ión, la segunda fase de carga después de
la carga rápida se termina de esta manera.
T (la temperatura):
Interrumpiendo la corriente de carga sobre
un cierto crítico (absoluto) de voltaje de las
celdas que normalmente se aplica como una
protección y no, como usted podría esperar,
como un criterio primario.
dT/dt
(Incremento de la temperatura):
Con las cargas rápidas el incremento de la
temperatura de las celdas está en función del
tiempo y puede servir como una condición de
apagado. El incremento de la temperatura
diferirá de una batería a otra, pero en general
estará alrededor de 1º C por minuto para las
baterías de NiCd. Adecuado para el uso con
NiCd y NiMH de celdas y baterías.
dT
(la temperatura con respecto a la tem-
peratura ambiente):
Generalmente es más fiable que la medida
de la temperatura absoluta, particularmente
en los entornos relativamente fríos. Normal-
mente, la temperatura ambiente se mide con
el mismo sensor usado para la temperatura de
las celdas, y la medida se realiza al inicio del
ciclo de carga. Aplicable con NiCd y Pb de
samente diferentes, por seguridad y
para la carga completa de una celda,
sin riesgo de sobrecargarla o dañarla,
es necesario que los rápidos cargado-
res modernos (toma de carga inferior a
3 horas) ofrezcan, por lo menos, la
medida exacta del voltaje de las cel-
das, corriente y temperatura.
A continuación discutimos breve-
mente las cuatro tecnologías de batería.
Las celdas de Pb se cargan con un
voltaje constante, mediante un limi-
tador de corriente que evita el sobre-
calentamiento durante la primera
fase del ciclo de carga. En principio,
las baterías de Pb pueden dejarse
indefinidamente en carga, con tal
que el voltaje de la celda no supere el
valor especificado por el fabricante
(normalmente 2,20 V).
Las celdas de NiCd se cargan con
una corriente constante. Cuando se
descargan un conjunto de baterías
puede pasar que una de las celdas
conectadas en serie del conjunto esté
inversamente polarizada. Para preve-
nir el daño, es necesario consultar el
voltaje de las celdas con precisión y
desconectar la carga en la batería
cuando el voltaje de las celdas caiga
por debajo de 1,0 V.
Las celdas de NiMH son las más
frecuentes hoy en día, posiblemente
debido a la densidad de energía más
alta comparada con sus predecesoras,
las celdas de NiCd. Se cargan con una
corriente constante, pero son sensibles
a sobrecargarse y por eso el voltaje de
las celdas necesita supervisarse estre-
chamente durante todo el proceso de
carga. Las celdas de NiMH también
pueden dañarse a consecuencia de la
polarización inversa accidental.
Las celdas de Li-ión tienen la den-
sidad de energía más alta y se pare-
cen a las celdas de Pb, ya que se car-
gan con un voltaje constante. La carga
es interrumpida momentáneamente
hasta que la corriente disminuye
hasta un cierto valor. Las celdas de Li-
ión son sensibles a sobrecargarse e
incluso pueden explotar bajo condi-
ciones adversas.
Los métodos de carga
Sin ninguna excepción se cumple que
la corriente de carga depende de la
capacidad (C) de la batería en cuestión.
El valor de C lo declara el fabricante de
la batería. Si una batería se carga con
una corriente igual a 1C (es decir, un
tiempo la capacidad nominal en mAh),
entonces se cargará totalmente en una
hora. La corriente de carga se hace a
menudo a (seguro) C/40, es decir, la
capacidad de la batería dividida por 40.
Debemos tener en cuenta que una
vez que la batería se ha cargado
totalmente, toda la corriente de carga
sobrante se convierte en calor (ener-
gía termal). Con una carga rápida, los
calentamientos rápidos de la batería
pueden causar un daño irreversible si
la corriente de carga no se inte-
rrumpe a tiempo. La supervisión de
la temperatura es crucial para la
duración de la pila.
Dependiendo del tipo de celda y su
aplicación, hay varios métodos para
determinar cuándo una celda está
totalmente cargada, o la corriente de
carga tiene que cortarse en absoluto
por cualquier razón. En el caso del
AVR450 el primer criterio usado es la
variación del voltaje que ocurre al final
del ciclo de carga (- dV/dt), mientras
que la temperatura de la batería y el
voltaje absoluto de las celdas se consi-
deran criterios secundarios. De todas
formas, el hardware soporta los cuatro
métodos discutidos debajo.
T (el tiempo):
Uno de los métodos más sencillos
consiste en detener el proceso de carga
un cierto tiempo. Como medida de
seguridad extra, con las cargas rápidas
se usa a menudo un reloj. Éste es el
método empleado normalmente con
Tabla 1. Diferencias entre los circuitos de carga
AT90S4433 ATtiny15
Lenguaje de programación C Ensamblador
Tamaño de código aprox. 1,5 kBytes < 350 bytes
Corriente medida Amplif. Oper. ext Amplif. Diferencial interno
Frecuencia PWM 14 kHz, resolución de 8 bits 100 kHz, resolución de 8 bits
Reloj
Cristal de cuarzo externo
de 7,3 MHz
Oscilador interno de
1,6 MHz
Interface serie Sí no
Programación en sistema Sí Sí
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