TECHNICAL SUPPORT

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CONTENIDO

GENERALIDADES SOBRE BATERÍAS¿Qué es una batería?¿Cómo funcionan?Descripción técnica de la bateríaConexionado entre bateríasClasificación de las baterías según su utilizaciónClasificación de las baterías según su construcción

MEDICIONES SOBRE BATERÍASMedición del nivel de carga mediante la tensión en bornes de la bateríaMedición del nivel de carga mediante la densidad del líquido electrolíticoMedición de la capacidad de corriente de arranque en frío (CCA)

CARGADORES: CARACTERÍSTICAS Y OPCIONESTensión del cargador de bateríasTensión de carga

Corriente de cargaCurvas de carga de cargadores de bateríasTipos de cargaCarga manualCarga automática para baterías líquidasCarga automática para baterías de gelCarga rápida

(libre de rizado)

Rango de capacidades de batería recomendado

Ripple FreeBooster

VISUALIZADORESVoltímetro analógicoAmperímetro analógicoVoltímetro digitalAmperímetro digitalVisualizador electrónico

GAMA DE CARGADORES FERVECargadores PRIMACargadores AUTOMATICCargadores DUALCargadores TETRACargadores HFCargadores TENCargadores FASTCargadores RIPPLE FREE

CONTENIDO

GENERALIDADES SOBRE BATERÍAS

¿QUÉ ES UNA BATERÍA?

Una batería es un acumulador químico de energía eléctrica continua.Si aplicamos sobre sus terminales una tensión producida por un alternador o por un cargador,se crea una corriente que modifica la composición de sus elementos por el fenómeno de laelectrolisis: la batería acumula energía.Cuando la dirección de las reacciones químicas es inversa (es decir, cuando la energía de labatería es consumida), la batería devuelve la carga acumulada como un generador decorriente continua.

¿CÓMO FUNCIONAN?

Una batería de 12 V consiste en 6 elementos de 2 V, cada uno unidos en serie y colocadosindividualmente en las celdas de un contenedor apropiado.

Un elemento está formado por varias placas de plomo cubiertas exteriormente con unasustancia activa positiva (óxido de plomo, PbO2) y varias con una sustancia activa negativa(plomo poroso, Pb) separadas entre si por separadores para evitar cortocircuitos.

El elemento se encuentra en una celda del contenedor hundido en una solución electrolíticacompuesta de ácido sulfúrico y agua destilada. Cada elemento genera una diferencia depotencial de 2 V. El proceso de carga y descarga consiste en la migración de cargas eléctricasentre placas, a través de la solución electrolítica. Debido al uso normal de la batería las placasse van gastando y generan un pequeño residuo (sulfato de plomo, PbSO4) que se vaacumulando en la parte baja de las celdas.

PLACA POSITIVA

PLACA NEGATIVASEPARADOR

Un elemento está formado por varias placas de plomo cubiertas exteriormente con unasustancia activa positiva (óxido de plomo, PbO2) y varias con una sustancia activa negativa(plomo poroso, Pb) separadas entre si por separadores para evitar cortocircuitos.

El elemento se encuentra en una celda del contenedor hundido en una solución electrolíticacompuesta de ácido sulfúrico y agua destilada. Cada elemento genera una diferencia depotencial de 2 V. El proceso de carga y descarga consiste en la migración de cargas eléctricasentre placas, a través de la solución electrolítica. Debido al uso normal de la batería las placasse van gastando y generan un pequeño residuo (sulfato de plomo, PbSO4) que se vaacumulando en la parte baja de las celdas.

1

ELEMENTO

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BORNE POSITIVO(MÁS ANCHO QUE ELNEGATIVO)

PUENTE DE UNIÓN

ELECTRODO NEGATIVO

BORNE NEGATIVO

CARCASA DE LA BATERÍA

TAPA DE LA BATERÍA

ORIFICIOS DE LLENADO Y CONTROLDEL ELECTROLITO

(SELLADO HERMÉTICO)

DIVISIÓN DE ELEMENTOS

DEPÓSITOS PARA LOSRESIDUOS DE LA REACCIÓN

ELEMENTO

ELECTRODO POSITIVO

ELECTRODO NEGATIVO

2

1

3

4PLOMO - CALCIO

BATERÍA

52Ah 12V 520A (EN)

DESCRIPCIÓN TÉCNICA DE LA BATERÍA

Diferencia de potencial entre los bornes de la batería.Tensión

Cantidad de corriente, medida en amperios (A), que la bateríapuede suministrar de forma instantánea. Dependiendo delpaís y del fabricante, esta intensidad se rige por las normasEN, IEC, SAE o DIN.

Intensidad

Capacidad de la bateríaCantidad de electricidad que la batería puede suministrar,expresada en amperios/hora (Ah).

Tipo de bateríaPlomo-líquido, plomo-gel, plomo-antimonio (PbSb),plomo-calcio (PbCa), AGM, etc.

11

2

3

4

6 V80 Ah

6 V80 Ah

6 V80 Ah

6 V80 Ah

+

+ + + =24 V

80 Ah

+ + +

CONEXIÓN EN SERIE

CONEXIÓN EN PARALELO

6 V40 Ah

6 V50 Ah

6 V80 Ah

6 V130 Ah

+

+ + + =

+ + ++

6 V300 Ah

CONEXIÓN EN PARALELO Y SERIE12 V

150 Ah12 V

50 Ah12 V

100 Ah12 V

40 Ah+ + + =

+ + ++

12 V40 Ah

12 V140 Ah

12 V60 Ah

12 V100 Ah+ + + =

+ + ++

+

=

12 V340 Ah

12 V340 Ah

24 V340 Ah

CONEXIONADO ENTRE BATERÍAS

2www.ferve.com

Se utilizan habitualmente en el automóvil(son de bajo precio). Pueden producirintensidades elevadas durante cortosperiodos de tiempo (de 100 a 1000amperios). Estas baterías soportan mal lasdescargas profundas.

Pueden llegar a descargarse hasta un 80%de su capacidad y soportan un gran númerode descargas. Por ejemplo, se usan eninstalaciones de energía solar fotovoltaica.

Resisten fuertes descargas de corriente ylargos periodos de tiempo con niveles bajosde carga. Por ejemplo, se utilizan encarretillas elevadoras y apiladores dematerial.

CLASIFICACIÓN DE LAS BATERÍAS SEGÚN SU UTILIZACIÓN

BATERÍAS DE ARRANQUE:

BATERÍAS ESTACIONARIAS:

BATERÍAS DE TRACCIÓN:

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4

CLASIFICACIÓN DE LAS BATERÍAS SEGÚN SU CONSTRUCCIÓN

Según los materiales empleados, las técnicas de construcción o las políticas de cadafabricante existen muchos tipos de baterías. Sin embargo todas ellas pueden clasificarse endos grandes grupos:

BATERÍAS CON ELECTROLITO LÍQUIDO (LÍQUIDAS)

Generalmente se conocen como baterías abiertas. Pierden líquido electrolítico al cabo deltiempo, por lo que requieren mantenimiento (adición de agua destilada). En la actualidadexisten baterías líquidas que no requieren mantenimiento gracias a la adición de limitadoresde pérdidas de líquido electrolítico.Se consideran de este tipo las de plomo-líquido, plomo-antimonio (PbSb), calcio-plata, etc.

BATERÍAS CON ELECTROLITO SÓLIDO (GEL)

El líquido electrolítico se encuentra fijado en un gel. No necesitan mantenimiento y puedenser colocadas en cualquier posición sin que se produzcan pérdidas de líquido. Actualmenteson más caras que las líquidas.

Son de este tipo las de plomo-gel, AGM (Absorptive Glass Matt), © Optima, etc.

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MEDICIONES SOBRE BATERÍAS

Este tipo de medición es el más empleado debido a su sencillez. Para que resulte fiable sedebe realizar con equipos especialmente sensibles, dado que una pequeña variación delectura provoca grandes desviaciones en el resultado. Presenta el inconveniente de tener querealizar la medición sobre el total de celdas de la batería.El principio de funcionamiento consiste en que, a medida que cargamos la batería, aumentala diferencia de potencial de cada celda. Esta variación en una batería líquida va desde unvalor de 1,98 V a 2,11 V. Esta variación de 0,13 V representa en una batería de 12 V (6 celdas)una variación total de: 0,13 x 6 = 0,78 V.La tabla relacional para baterías de 12 y 24 voltios tanto líquidas como de gel es:

LIQUID GEL LIQUID GEL

12 V 12 V 24 V 24 V

12.7 13 25.4

12.5 12.8 25

12.3 12.5 24.6

12.1 12.3 24.3

< 11.9 < 12.1 < 23.8

26

25.5

25

24.5

< 24.2

ESTADODE CARGA

STATEOF CHARGE

100%

75%

50%

25%

<20%

Productos FERVE relacionados: Analizadores de batería, arranque y carga, multímetros ymódulos de medida, comprobador de batería y alternador, gama electrónica y puntas pruebade circuitos.

MEDICIÓN DEL NIVEL DE CARGA MEDIANTE LA TENSIÓNEN BORNES DE LA BATERÍA

MEDICIÓN DEL NIVEL DE CARGA MEDIANTE LA DENSIDADDEL LÍQUIDO ELECTROLÍTICO

El nivel de fiabilidad es más alto mediante este sistema que con el anterior, debido a que secomprueba la batería celda a celda. No obstante tiene el inconveniente de poder resultarpeligroso, al tener que trabajar directamente con el líquido electrolítico. Las baterías de gel noadmiten este tipo de medición.El principio de funcionamiento es que, a medida que la batería se va cargando, disminuye laproporción de agua (densidad = 1 g/cm ) y aumenta la proporción de ácido sulfúrico (densidad1,8 g/cm ), obteniendo como resultado un aumento en la densidad del electrolito (de 1,100 a1,300 g/cm ). La medida de la densidad del electrolito nos da idea del grado de carga de labateríaLa relación existente es:

3

3

3

.

Productos FERVE relacionados: Densímetro F-425.

DESCARGADA

MEDIA CARGA

CARGADA

-0-

-50%-

-100-

1.10

1.16

1.24

1.30

DENSIDADDELÁCIDO

5

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MEDICIÓN DE LA CAPACIDAD DE CORRIENTE DE ARRANQUEEN FRÍO (CCA)

Indica el poder de arranque en amperios de la batería en función de su capacidad enamperios/hora. Existe una variación sobre este ensayo que no da resultados directos sino unresultado pasa/no pasa.Existen dos formas de realizar esta medición. Una consiste en realizar una descarga sobre labatería y observar la caída de tensión en la batería. La otra forma más compleja realiza unadescarga, mide la conductancia y la tensión de la batería y, aplicando la Ley de Ohm, obtienela corriente de arranque en frío.Productos FERVE relacionados: Analizadores de batería, arranque y carga F-1902, F-1800,comprobador de batería y alternador F-814 y F-814E.

6

CARGADORES: CARACTERÍSTICAS Y OPCIONES

TENSIÓN DEL CARGADOR DE BATERÍASEl valor de tensión del cargador de baterías debe ser igual a la tensión de la batería a cargar.La unidad empleada para expresarla es el voltio.Existen modelos de cargador de baterías con una o dos tensiones de salida.Los cargadores con dos tensiones de salida son más versátiles que los de una, al podercargar una mayor variedad de baterías, pero tienen el inconveniente de ser algo más carosque los de una única tensión de salida.

La tensión durante la carga de la batería es mayor que la tensión en circuito abierto. Esto esdebido a que se debe sumar la caída de tensión producida por la resistencia interna de labatería, así tenemos que:

Al principio de la carga la resistencia interna va aumentando poco a poco para pasar aaumentar con rapidez al final. Se debe ir con cuidado debido a que al aumentar rápidamenteeste parámetro se pueden llegar a producir gasificaciones en las baterías. En los cargadoresde curva W este problema se compensa ya que, aunque aumenta la resistencia interna, lacorriente de carga disminuye.Los valores de tensión de final de carga recomendados son 15,3 V para baterías líquidasy 14,7 V para baterías de gel.

Tensión en carga = Tensión en circuito abierto + (Corriente de carga x Resistencia interna)

TENSIÓN DE CARGA

RANGO DE CAPACIDADES DE BATERÍA RECOMENDADOExiste una tolerancia bastante grande entre la corriente de carga ideal y el rango decapacidades de batería en el que puede utilizarse un cargador de baterías sin ningunacontraindicación.Así, y tomando como ejemplo el modelo F-905 de FERVE, que entrega 5 amperios podemosdecir que es el cargador ideal para baterías de 50 amperios/hora pero, sin embargo, estárecomendado para un rango de baterías entre 30 y 60 amperios/hora.

7www.ferve.com

Time

0 A

V

A

WoWWoW

Time

0 A

V

A

WW

Carga tradicional (1 paso)Paso 1

FERVE,

.

: La corriente decrece y la tensi n aumenta.Se debe desconectar manualmente el cargadorpara evitar sobrecargas. Presenta la ventaja depoder recuperar bater as profundamentedescargadas.

Cargadores : gama PRIMA, gama DUAL(modo manual) gama TETRA (modo manual) ygama Ripple Free

ó

í

Carga autom tica tradicional (2 pasos)Paso 1

Paso 2:

FERVE ,,

,

á: La corriente decrece y la tensi n aumenta

hasta 15,3 V (12 V l quidas) o 14,7 V (12 V gel).El cargador se coloca en modo de

vigilancia, y desconecta la carga de la corrienteel ctrica hasta que la tensi n de la bater a baja a12,5 V (12 V l quidas) o 12,9 V (12 V gel).Con lacarga WoW se asegura la m xima vida til de lasbater as y se evita cualquier riesgo de sobrecarga.

Cargadores : gama AUTOMATIC gamaDUAL (modo autom tico) gama TETRA (modoautom tico) F-990RF y F-4005.

óí

é ó íí

á úí

áá

Carga autom tica con mantenimiento deflotaci n (2 pasos)Paso 1:

Paso 2:

FERVE , .

áó

La corriente decrece y la tensi n aumentahasta 14,7 V.

El cargador pasa a carga de flotaci n y dauna tensi n constante (13,6 V) para mantener elnivel de la bater a y evitar sobrecargas.

Cargadores : F-2201 F-2106

ó

óó

í

Carga autom tica a corriente constante ymantenimiento de flotaci n (2 pasos)Paso 1:

Paso 2:

FERVE

áó

La corriente se mantiene constante y latensi n aumenta hasta 14,4 V (12 V l quidas) o14,7 V (12 V gel).

El cargador pasa a carga de flotaci n y dauna tensi n constante (13,6 V) para mantener elnivel de la bater a y evitar sobrecargas.

Cargadores : F-2912 y F-2504.

ó í

óó

í

La curva de carga de un cargador de baterías expresa la forma en que el cargador de bateríasentrega la energía a la batería en un periodo de tiempo.Las curvas de carga empleadas por FERVE son:

CURVAS DE CARGA DE CARGADORES DE BATERÍAS

CORRIENTE DE CARGAEl valor de la corriente de carga debe estar expresado en amperios aritméticos. Este es elúnico valor oficialmente aceptado bajo normas europeas EN 60335-2-29.No obstante, muchos fabricantes de cargadores de baterías expresan la corriente de cargade sus productos en amperios eficaces, con lo que incumplen dicha normativa europea. Elmotivo es que 1 amperio aritmético es igual a 1,4142 amperios eficaces. Así, un cargador debaterías de 8 amperios eficaces en realidad se debe considerar como de 5,66 amperios. Porello, y a fin de no llevarse a engaño, es necesario saber si el fabricante del cargador debaterías utiliza amperios aritméticos o eficaces al informar de la corriente de carga.FERVE siempre expresa los valores de corriente de carga en amperios aritméticos.La corriente de carga ideal es 1/10 de la capacidad de la batería (ejemplo: 8Apara una bateríade 80Ah).Al igual que sucede con la tensión, existen cargadores con varias corrientes de salida.FERVE dispone de cargadores desde una sola corriente de salida hasta cuatro distintas.

Time

V

A

0 A

WoUWU

Time

V

A

0 A

IoUIUWU IU

8www.ferve.com

TIPOS DE CARGA

CARGA MANUALEs el tipo más extendido. El usuario es el encargado de desconectar el cargador de la bateríaal finalizar la carga. En casos de cargadores de batería muy potentes con respecto a lasbaterías a cargar, puede existir el riesgo de sobrecargas. Los cargadores manualespresentan la ventaja de poder recuperar baterías profundamente descargadas ya que nonecesitan una tensión de referencia para conectarse.Curva de carga asociada: W

CARGA AUTOMÁTICA PARA BATERÍAS LÍQUIDASEl cargador monitoriza totalmente la carga y puede dejarse conectado durante largosperiodos de tiempo. Al llegar al máximo nivel de la batería, el cargador detiene la cargaautomáticamente y se elimina el riesgo de sobrecarga. Necesita una tensión de referenciapara poder ponerse en funcionamiento.Curvas de carga asociadas: WoW, IoU y WoU

CARGA AUTOMÁTICA PARA BATERÍAS DE GEL Y AGMIgual que la carga anterior pero con niveles de parada y conexión adaptados a este tipo debaterías.Curvas de carga asociadas: WoW, IoU y WoU

CARGA RÁPIDALa carga rápida consiste en entregar una corriente de carga elevada durante un periodo detiempo corto. Para evitar riesgos de sobrecargas o sobrecalentamientos, este tipo de cargaviene limitada por un temporizador.Este tipo de carga puede resultar interesante en baterías muy descargadas y que se debenutilizar de forma inmediata, por ejemplo antes de efectuar un arranque ( ).FERVE dispone de una amplia gama de cargadores con función de carga rápida.

ver Booster

RIPPLE FREE (LIBRE DE RIZADO)En los automóviles actuales la mayoría de controles de sistemas son electrónicos. Esto haceque a veces, y especialmente en los sistemas más sensibles, la carga tradicional pueda llegara dañarlos. El motivo es que la carga tradicional es de tipo pulsante (beneficiosa para labatería), pero la carga que devuelve la batería es continua pura. De aquí viene larecomendación de desconectar la batería del vehículo para realizar la carga.Los cargadores disponen de potentes filtros electrónicos gracias a los cuales seevita cualquier posible interferencia con los sistemas del automóvil. Con este tipo decargadores no es necesario desconectar la batería del vehículo.

Ripple Free

BOOSTEREn muchas ocasiones y sobre todo en talleres especializados se debe arrancar vehículos conbaterías descargadas.El sistema consiste en un aporte muy elevado de corriente durante un periodo cortode tiempo, el cual es capaz de arrancar el vehículo.Dependiendo de la potencia de y del estado de la batería del vehículo, antes delarranque es recomendable efectuar una carga rápida de unos 10 minutos.FERVE dispone de cargadores con sistema capaces de entregar desde 150 hasta1200A.

Booster

Booster

Booster

9www.ferve.com

VISORES

Los cargadores de baterías disponen de visualizadores para informar al usuario del estado dela carga.Acontinuación damos un pequeño repaso a los más empleados.

VOLTÍMETRO ANALÓGICO (VA)Comúnmente llamado de aguja. Mide la tensión enbornes de la batería y puede ser utilizado para comprobarel estado de carga de la batería. En los cargadores concurva W la aguja va aumentando de valor a medida quenos aproximamos al final de carga.Los tantos por ciento de carga vienen expresados en laparte superior. Se puede utilizar también para comprobarbaterías.

VOLTÍMETRO DIGITAL (VD)Presenta la medición de tensión de forma digital y es másexacto que su homólogo analógico, además de presentarla ventaja de poder utilizarse con pocas variaciones comoamperímetro. En los cargadores con curva W la tensiónva aumentando a medida que nos aproximamos al finalde carga. Se puede utilizar también para comprobarbaterías y alternadores.

AMPERÍMETRO ANALÓGICO (AA)Comúnmente llamados de aguja. Mide la corriente queentrega el cargador a la batería. En los cargadores concurva W la aguja va disminuyendo de valor a medida quenos aproximamos al final de carga.

AMPERÍMETRO DIGITAL (AD)Presenta la medición de corriente de forma digital y esmás exacto que su homólogo analógico, además depresentar la ventaja de poder utilizarse con pocasvariaciones como voltímetro. En los cargadores concurva W la corriente de carga va disminuyendo a medidaque nos aproximamos al final de carga.

VISUALIZADOR ELECTRÓNICO (VE)Representan la información en forma de LED. Losutilizados por FERVE representan la conexión de laspinzas a la batería, el proceso de carga y el final decarga.

Ah 6V 12V 24V A arith.

F-705 9-45 1,5-3

F-903 17-45 3

F-905

F-805

F-886

F-806

F-807

F-811

F-812

F-915

F-918

F-930

30-60

30-60

24-95

24-95

24-95

5

5

4-8

4-8

4-8

35-140

35-140

50-180

80-225

105-360

6-12

6-12

8-16

10-20

15-30

F-2106

F-2201

F-968

F-909

F-77

4-45

4-45

30-115

24-95

24-95

0,75

0,75

5-10

4-8

4-8

F-4005 30-60 5 (X4)

F-908

F-2312

F-2316

F-2320

24-95

35-140

50-180

80-225

105-360

4-8

6-12

8-16

10-20

15-30F-2330

F-925 D 28-440 55-35

F-2908

F-2914

F-2916

F-2920

F-2930

24-95

35-140

50-180

80-225

105-360

4-8

6-12

8-16

10-20

15-30

F-2504 1,2-120 0,8-4

2-6-12F-2912

F-2502

F-2507

4-45 2

714-230

10-200

F-1210 45-120 10

10-20-30/10

F-1220 10-20/1045-225

45-225F-1230

F-923

F-925

20-360

28-440

40/20

55/35

F-970 36-660 70/55

45-1000 100/70F-990RF

F-925RF

F-970RF

28-440

36-660

55/35

70/55

F-9200 45-360 30

F-812RF

F-915RF

F-918RF

35-140

50-180

80-225

6-12

8-16

10-20

F-705

F-903

F-905

F-805

F-886

F-806

F-807

F-811

F-812

F-915

F-918

F-930

F-2106

F-2201

F-968

F-909

F-77

F-4005

F-908

F-2312

F-2316

F-2320

F-2330

F-925 D

F-2908

F-2914

F-2916

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F-2930

F-2504

F-2912

F-2502

F-2507

F-1210

F-1220

F-1230

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TESTAUTOMATICMANUAL LIQUID+ GEL+ AGM+ µc RF

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OK+ BOOSTER

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250A

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