Aprovechando que acabo de terminar una batería de 48V y 14Ah
(54,6V de tensión máxima y 46,8 V de tensión mominal) a partir de celdas Sanyo
18650 de 3500mAh, 45g de peso y tasa máxima de descarga de 10A, con
configuración 13S4P, he obtenido los patrones de carga más importantes para que
los usuarios que posean baterías similares puedan servirse de ellos.
Antes comentaré brevemente el proceso de construcción,
similar en lo general para todas las baterías de Li Ion.
En primer lugar recibimos las celdas del distribuidor
europeo, lo cual nos ofrece la garantía de que estamos utilizando la máxima
calidad del fabricante, nada que ver por lo general con los productos asiáticos
aunque sean de marca. Inspeccionamos las celdas y comprobamos que todas poseen
la misma tensión, pues en caso contrario no podríamos ensamblarlas. He de
mencionar que de las cientos de celdas que le he comprado a este distribuidor,
nunca he recibido una sola celda en un paquete que se desviase de las demás más
que alguna centésima de voltio.
Periódicamente al recibir un paquete selecciono al azar
una celda y la someto a un test minucioso de carga y descarga y analizo en el
ordenador los resultados, es decir las tablas y gráficas de tensión, energía,
intensidad, etc. frente al tiempo, habiendo obtenido siempre con este
distribuidor buenos resultados, nada que ver desde luego con los obtenidos con
celdas compradas en China o en Europa pero de fuentes menos fiables.
Para ese momento ya tenemos diseñado el patrón de la
batería, es decir, cómo vamos a soldar las celdas para obtener el conjunto
final, por lo que nos ponemos a soldar con la soldadora de puntos eléctricos
que no genera calor las tiras de Níquel puro (pureza superior al 99% y testado
por mí, no la pureza pero sí su resistencia a la oxidación en condiciones
adversas). Acto seguido soldamos los elementos que nos permitirán reducir las
intensidades en el interior del paquete, lo cual es un elemento original
nuestro y por último el BMS de protección, el fusible, cableado del grosor
adecuado para reducir las pérdidas por efecto Joule y –muy importante- el
circuito de precarga del controlador con sus resistencias calculadas al efecto.
Tras ello, forramos el conjunto con termorretráctil y
disponemos la batería en su alojamiento definitivo, en este caso una bolsa tras
el sillín. Las pruebas en el laboratorio de carga y descarga y la obtención de
las gráficas en el ordenador que nos permiten analizar su comportamiento,
cierran el trabajo.
Patrones de carga recomendados
Los patrones de carga son el conjunto de valores que les
damos a los parámetros que pueden ajustarse al cargar una batería (tensión de
carga, intensidad, temperatura y procedimiento de carga).
Los cargadores
comerciales vienen definidos con su tensión máxima y su intensidad, dependiendo
la temperatura del entorno, siendo el procedimiento utilizado el habitual para
las baterías de Li Ion, esto es, carga a intensidad constante hasta que la
tensión alcanza el valor de carga máxima y a continuación reducción de la
intensidad paulatinamente hasta cero manteniendo constante la tensión.
Este proceso habitual es el que se muestra en la gráfica
siguiente con una carga lenta de 2A y nos garantiza la máxima autonomía de la bicicleta, cargándose la
batería hasta los 54,6V.
Patrón obtenido en ebikes.ca para una carga del 100%, habitual con un cargador básico
Sin embargo, en ebikes & carbono recomendamos
encarecidamente no seguir ese patrón, sino utilizar siempre que no necesitemos
disponer de toda la capacidad de la batería una tensión de carga inferior,
porque ello nos alargará significativamente la vida útil de la batería.
El
siguiente patrón carga la batería hasta los 52V (también a 2A) lo que representa aproximadamente
un 80% de su carga máxima y garantiza disfrutar muchos años de nuestra batería
si cuidamos el resto de variables.
Patrón obtenido en ebikes.ca para una carga del 80%, recomendada para optimizar la inversión
Si no disponemos de un cargador programable (les pasará a la mayoría de los usuarios) no podremos seguirlo hasta el final, pero sí podremos aproximarnos si por ejemplo paramos cuando haya finalizado la fase a intensidad constante (prevista si se utiliza un cargador programable), es decir, si cortamos a las 5 horas y unos minutos, pues en tal caso habremos llegado al 76% de carga que es un valor que también nos va a garantizar alargar apreciablemente la vida de la batería. En este caso hemos de tomar una precaución que consiste en realizar
periódicamente (una vez al mes por ejemplo) una descarga y una carga completas.
Ello no se debe a que estas baterías pierdan capacidad por cargas o descargas parciales (efecto memoria) como les sucede por ejemplo a las de NiCd o a las de NiMH, sino porque algunos BMS sólo garantizan el balanceo durante la descarga total o durante el final del proceso de carga cuando los cargadores reducen casi hasta cero la intensidad de carga. Razón por la cual se debe realizar de vez en cuando el ciclo completo .... y plantearse la adquisición de un cargador programable.
Ello no se debe a que estas baterías pierdan capacidad por cargas o descargas parciales (efecto memoria) como les sucede por ejemplo a las de NiCd o a las de NiMH, sino porque algunos BMS sólo garantizan el balanceo durante la descarga total o durante el final del proceso de carga cuando los cargadores reducen casi hasta cero la intensidad de carga. Razón por la cual se debe realizar de vez en cuando el ciclo completo .... y plantearse la adquisición de un cargador programable.
Saludos.
La energía más limpia es la que no se consume.
