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La recarga de baterías es fundamental para proyectos a largo plazo y ahorro de energía. Cuando usas un cargador, creas un circuito eléctrico que aumenta la carga almacenada en cada batería. Esta guía explica cómo construir circuitos que permitan que los cargadores funcionen de manera eficiente, ya sea que conecte baterías en serie o en paralelo.
⚠️ La seguridad es lo primero:nunca toque los cables expuestos a menos que estén aislados, evite las condiciones de humedad y use guantes de goma si es necesario. No mezcle baterías de diferentes voltajes o capacidades en amperios-hora (Ah).
En una conexión en serie, el terminal positivo del cargador se conecta al positivo de la primera batería. El negativo de esa batería luego se conecta al positivo de la siguiente batería, y así sucesivamente, hasta que el negativo de la última batería se conecta a la salida negativa del cargador.
El cableado en serie mantiene la misma corriente a través de cada batería, mientras que el voltaje se suma. Para tres baterías de 12 V, el voltaje total presentado al cargador es de 36 V. Debido a que la salida del cargador debe coincidir con el voltaje sumado, necesitará un cargador clasificado para el voltaje total o varios cargadores compatibles con cada batería.
Si bien la capacidad de amperios hora permanece sin cambios en serie, el voltaje más alto puede hacer que la carga sea más eficiente si el cargador está diseñado para ese voltaje. Recuerde, la ley de Ohm (V =I × R) rige cómo interactúan el voltaje, la corriente y la resistencia en esta configuración.
El cableado paralelo conecta todos los positivos y negativos de la batería, de modo que cada batería reciba el mismo voltaje, normalmente 12 V para un sistema de 12 V. La corriente suministrada por el cargador se comparte entre las baterías, lo que aumenta efectivamente la capacidad total en amperios-hora.
Como las baterías de plomo-ácido obedecen la ley de Peukert, su capacidad utilizable disminuye a velocidades de descarga más altas. Paralelamente, el menor consumo de corriente individual por batería ayuda a mantener una mayor capacidad utilizable.
Para configurar un cargador paralelo, conecte la salida positiva del cargador al nodo positivo común de todas las baterías, luego conecte la salida negativa del cargador al nodo negativo común. Esto garantiza que cada batería se cargue simultáneamente.
Los arreglos híbridos combinan los beneficios de aumento de voltaje de la serie con los beneficios de aumento de capacidad del paralelo. Un diseño 2s2p común utiliza cuatro baterías de 12 V:dos baterías en serie forman un grupo de 24 V y otras dos en serie forman un segundo grupo de 24 V. Luego, estas dos cadenas de 24 V se conectan en paralelo, proporcionando 24 V al doble de capacidad.
Estas configuraciones son estándar en los paquetes de iones de litio y en muchos sistemas de energía de automóviles. Los cargadores modernos utilizan circuitos integrados para regular el voltaje, la corriente y la temperatura, lo que garantiza un funcionamiento seguro en toda la red híbrida.
Al comprender la física de los circuitos en serie, paralelo e híbridos, puede diseñar un sistema de carga que maximice la eficiencia, la seguridad y la duración de la batería.
