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Recuperación de las baterías sulfatadas (ART631S)

Las baterías o acumuladores de tipo plomo-ácido pueden ser útiles incluso después de retirar los coches debido a problemas de sulfatación. Recuperados se pueden utilizar en sistemas de iluminación de emergencia, alarmas, camping, sitios y granjas sin energía. El aparato que proponemos en este artículo puede ayudar en la recuperación de algunos de estos acumuladores cuyos problemas aún no son irreversibles.

Las placas de un acumulador tipo plomo-ácido sulfatan cuando éste se queda sin uso por mucho tiempo, y por eso es llevado a una descarga completa. En estas condiciones, el acumulador no acepta más carga, y aunque ocurra en pequeña cantidad, se perderá en poco tiempo.

El proceso más utilizado para recuperar un acumulador que llegó a este punto consiste en hacer cargas y descargas rápidas durante un cierto tiempo, de modo que el proceso de sulfatación se revierte y las placas vuelvan a las condiciones normales de funcionamiento.

Sin embargo, la carga y la descarga en ciclos controlados deben realizarse con cuidado, ya que un exceso de corriente puede causar un problema aún mayor que inutilizará por completo la batería o el acumulador: las placas se deforman o incluso se agrietan.

Con el aparato que describimos en este artículo, los ciclos de carga y descarga rápidos se pueden realizar de forma controlada y automáticamente, permitiendo así la recuperación de acumuladores del tipo usado en coches o motos, de 12 V. Pequeños cambios en el circuito pueden hacerlo trabajar con acumuladores de otras tensiones.

 

Características:

- Tensión de entrada: 110/220 VCA

- Tensión de salida: 13 a 15 VCC

- Corriente de carga: picos de 5 A

- Corriente de descarga: 0,5 A

* Duración del ciclo: 1/60 segundos

 

COMO FUNCIONA

Nuestro circuito consiste en una fuente de alimentación en la que tenemos un transformador de bobina secundario único con una tensión de 21 Vrms.

La tensión del secundario de este transformador es rectificada obteniendo pulsos de aproximadamente 35 V de pico, que entonces se aplican a un paso regulador con dos transistores de potencia en la configuración de Darlington.

La tensión de referencia para este circuito es dada por un divisor formado por el resistor R1 y un diodo zener de 15 a 16 V, que determinará la tensión máxima en la batería en recuperación.

P1 determina el ajuste que va a fijar la corriente en la batería en recuperación y que es monitoreada por el amperímetro A.

La batería se conecta al circuito de forma que se carga, pero sólo recibe los semiconductores positivos rectificados por D1, de modo que tenemos la aplicación de pulsos de corta duración con picos que llegan a 5 A en el ajuste máximo, como muestra la figura 1.

 


 

 

 

Entre los semiciclos aplicados en la carga, el acumulador se descarga a través del resistor R3 que, en función de su valor, determina la corriente de descarga.

Los valores entre 22 y 27 ohmios se pueden utilizar, fijando la corriente alrededor de 500 mA.

El tiempo de recuperación de un acumulador depende de su estado pudiendo ir de algunas horas hasta algunos días.

 

MONTAJE

En la figura 2 se muestra el diagrama completo del aparato.

 

Ayuste P1 para leer 0,5 mA sin bateria conectada
Ayuste P1 para leer 0,5 mA sin bateria conectada

 

 

En la figura 3 tenemos la disposición de los componentes en una placa de circuito impreso. Sin embargo, como son pocos los componentes usados, nada impide que se utilicen técnicas alternativas de montaje como, por ejemplo, colgarlas en un puente de terminales.

 


 

 

 

Evidentemente, dadas las intensidades de las corrientes principales, el uso de hilos gruesos en las conexiones es un factor importante.

Los resistores R2 y R3 deben ser de alambre con al menos 5 W de disipación, mientras que Z1 es un zener de 1 W con aproximadamente 15 V de tensión (se pueden conectar dos zeners de 400 m / W y 7,5 V en serie ).

El resistor R1 es de 1/2 W y los dos transistores deben ser dotados de radiadores de calor apropiados.

El diodo D1 de 5 A con 50 V o más, y el potenciómetro es común de carbono.

El amperímetro, para menor costo, puede ser del tipo de hierro, móvil, que aunque tenga menos precisión, sirve perfectamente para la aplicación en cuestión.

El transformador debe tener un devanado primario de acuerdo con la red local, y para la conexión de la batería en recuperación sugerimos el uso de cables polarizados conteniendo garras en los extremos que serán fijados en el puente de tornillos de salida.

 

PRUEBA Y USO

Al conectar el aparato y ajustándose P1, debemos tener una corriente indicada en el instrumento de 500 mA dada la presencia de R3.

Con la conexión de un acumulador en la salida, estando el mismo descargado, la corriente debe subir llegando a picos de 5 A.

Para medir estos picos de corriente no es posible utilizar con precisión un multímetro, ya que no indica valores de pico. Lo ideal es utilizar un osciloscopio. El valor indicado por el amperímetro es medio.

La tensión en la salida debe llegar a un máximo de 13 a 15 V medidos con el multímetro sin carga, o un poco más.

Comprobada la presencia de tensión en la salida, basta con conectar el acumulador sulfatado y dejar el equipo en acción durante períodos de 6 a 24 horas. Después de eso, coloque el acumulador en un cargador normal para comprobar si se ha recuperado.

 

Semiconductores:

Q1 - TIP41 o equivalente - transistores NPN de potencia

Q2 - 2N3055 - transistores NPN de potencia

D1 - 5 A x 50 V - diodo de silicio

Z1 - 15 V - diodo zener de 1 W

 

Resistores:

R1 - 470 ohms x 1/2 W

R2 - 10 ohms x 10 W - hilo

R3 - 27 ohms x 10 W - hilo

P1 - 470 ohms - potenciómetro

 

Varios:

A - amperímetro 0-10 A

S1 - Interruptor simple

F1 - 2 A - fusible

T1 - Transformador con primario según la red local y secundaria de 21 V x 5 A

Placa de circuito impreso, radiadores de calor para los transistores, caja para montaje, cable de fuerza, soporte de fusible, botón para el potenciómetro, garras y cable para conexión a la batería (rojo y negro), hilos, soldadura, etc.

 

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