¿Que es un cargador?

Un cargador es un dispositivo con el que se pueden cargar baterías (baterías recargables). El dispositivo fuerza el flujo de una corriente de carga contra la tensión del acumulador; por lo tanto, la dirección de la corriente durante la carga es opuesta a la de la descarga, de modo que los procesos electroquímicos de la batería funcionan en la dirección opuesta. La energía necesaria para la carga se obtiene normalmente de la red eléctrica, posiblemente a través de una fuente de alimentación. Por otra parte, la batería de arranque del automóvil se carga a través del alternador (un generador), es decir, con la energía suministrada por el motor de combustión.

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Algunos dispositivos alimentados por batería (por ejemplo, los portátiles) ya contienen electrónica de carga (un controlador de carga), por lo que sólo es necesario conectarlos a una fuente de alimentación ordinaria para cargarlos. Esto tiene la ventaja de que los requisitos de la fuente de alimentación son bajos y de que el proceso de carga puede controlarse con mayor precisión.

Control de carga

Para cargar las baterías de forma rápida, completa y suave, normalmente no es suficiente conectar una simple fuente de tensión (por ejemplo, una fuente de alimentación) directamente al acumulador.

En primer lugar, la corriente de carga debe seleccionarse de forma adecuada: suficientemente alta para una carga suficientemente rápida, pero no tan alta que pueda producirse una sobrecarga y/o un sobrecalentamiento de la batería. (La corriente de carga máxima recomendada depende en gran medida del tipo de batería. Con las baterías de litio profundamente descargadas, puede tener sentido seleccionar inicialmente una corriente de carga más baja. Dado que la corriente de carga depende de forma relativamente sensible de la tensión de carga y, a una tensión determinada, también del estado de carga y de la temperatura, la mayoría de los cargadores funcionan como fuentes de corriente constante (al menos hasta que se alcanza el estado final de carga): la tensión de carga se regula automáticamente dentro de ciertos límites de forma que se alcanza la corriente de carga deseada. La tensión de carga aumenta gradualmente durante la carga, a menudo algo más rápido al final.

Para no sobrecargar la batería, el estado de carga debe controlarse automáticamente; el cargador puede desconectar completamente la corriente de carga o cambiar a carga de goteo después de que se haya cargado completamente (véase más abajo). El criterio de desconexión suele ser el logro de una cierta tensión de carga (la tensión de carga final o la tensión de carga final), o que la tensión descienda ligeramente después de pasar a través del denominado enchufe de gasificación. Algunos dispositivos utilizan criterios adicionales, por ejemplo, la tensión de circuito abierto medida durante las pausas regulares de carga de cortocircuito durante el proceso de carga de pulsos, el tiempo transcurrido o la temperatura de la batería, a veces incluso la presión del gas en la batería. Sin embargo, la solución más sencilla (aunque no óptima) es instalar una limitación de tensión a la tensión final de carga deseada, además de un control de corriente constante (método de carga IU).

Dado que los detalles del proceso de carga son muy diferentes para cada tipo de batería, es esencial que el cargador se ajuste al tipo respectivo. Por ejemplo, los cargadores como los que se muestran en la Figura 1 (para baterías de NiMH o NiCd) no son adecuados para refrescar (nominalmente no recargables) las baterías alcalinas de manganeso, ya que el voltaje de la celda es ligeramente más alto y la corriente de carga apropiada más baja. Un cargador para baterías de NiCd también puede sobrecargar una batería de NiMH, ya que la joroba de gasificación es menos pronunciada allí. Algunos cargadores “inteligentes” contienen componentes electrónicos que pueden reconocer automáticamente el tipo de batería conectada en función de las características eléctricas y ajustar los parámetros de carga en consecuencia. Otros dispositivos se pueden ajustar manualmente a diferentes tipos de baterías. Las estrategias de carga más complicadas se llevan a cabo normalmente con la ayuda de un microprocesador.

Los contactos limpios son importantes

Especialmente con cargadores controlados electrónicamente, es importante que los contactos eléctricos entre la batería y el dispositivo estén limpios (es decir, que no estén sucios ni corroídos) y bien sujetos. De lo contrario, contactos defectuosos pueden causar caídas de tensión adicionales que pueden irritar la electrónica de carga e interrumpir prematuramente el proceso de carga, por ejemplo.

Eficiencia energética de los cargadores

En los cargadores para acumuladores pequeños, la cantidad de energía convertida es tan baja que la eficiencia energética del proceso de carga no juega un papel significativo. Sin embargo, el consumo en modo de espera de los cargadores que están conectados durante largos períodos de tiempo también puede desempeñar un papel en este caso, por ejemplo, para la carga por goteo.

Las baterías más grandes, por ejemplo, para el funcionamiento de redes independientes, coches eléctricos, carretillas elevadoras, etc., requieren una cantidad considerable de energía, por lo que el cargador debe estar diseñado para una alta eficiencia energética. Los buenos cargadores consiguen eficiencias superiores al 90 %. No funcionan como pequeños cargadores con transistores longitudinales, que funcionan como resistencias casi ajustables, sino según el principio de conmutación de fuentes de alimentación.

Carga sin contacto

Por regla general, las baterías deben conectarse al cargador mediante un cable de carga. Sin embargo, también hay posibilidades de carga sin contacto (inalámbrica), en la que la energía se transmite inductivamente (es decir, con un campo magnético alterno). Esto sería interesante, por ejemplo, para cargar las baterías de los coches eléctricos en las estaciones de carga. Sin embargo, esto da lugar a pérdidas de energía adicionales de entre un 15 % y un 20 %.

PilasRecargables.net “Que es un cargador”

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