Carga de baterías de plomo: El ciclo de carga IUoU

Nicolas Venance - Revista Técnica Náutica

Etiquetas: Batería, Batería de plomo, Circuito eléctrico, Electricidad, Red eléctrica

IUoU ? UOIU? Es difícil no confundirse con este acrónimo, que hace referencia al proceso de carga de una batería en tres fases, con características distintas en cuanto a tensión, corriente y duración. Entonces, ¿qué es? ¿Para qué sirve? ¿Cómo se ajusta el cargador? Aquí encontrarás las respuestas.

Tal vez ya te hayas dado cuenta, si tienes un monitor de batería (un medidor de capacidad de la batería), de que este dispositivo no indica 100 % ni siquiera después de horas de navegación con el motor en marcha y el alternador encendido...
Esto se debe a que un alternador por sí solo no es capaz de suministrar una carga completa con su tensión máxima de 14 V.
Sin un equipamiento específico, no será posible cargar las baterías, utilizando el alternador, a más del 80 % de su capacidad.
Para alcanzar los 20 % siguientes, es necesario aplicar una ligera sobrecarga de tensión a las baterías: es la segunda fase.
A continuación, una vez alcanzado un tiempo predefinido, el cargador pasa a una tercera fase, de mantenimiento, destinada a compensar la autodescarga.

La carga IUoUo trifásica

Una batería de plomo-ácido (12 V) totalmente cargada a 100 % tendrá una tensión estable de 12,7 V tras una hora de desconexión de cualquier consumidor o cargador.
Para lograrlo, los cargadores deben alternar entre distintos escenarios de tensión y corriente.

Los cargadores actuales son capaces de modular la tensión, la corriente y la duración y aplicar estos parámetros a la carga de un banco de baterías.

Como las características de estas fases varían ligeramente de una química a otra (AGM, Gel, plomo electrolítico líquido, etc.), deben ajustarse en el cargador antes de ponerlo en servicio.

La norma DIN 41773 describe esta carga IUoU.

Las tres fases de carga en detalle

Fase I
Durante esta fase, se aplica un alto voltaje a la batería. Puede llegar a 14,6 o incluso 14,9 V si se utiliza el ajuste de carga rápida.
A continuación, el cargador suministra la corriente más alta posible, lo que da nombre a la fase I, también conocida como fase Bulk.
Al final de esta primera fase, la batería se cargará a 80 %.

La fase Uo
Uo es la sobretensión.
Para superar el límite de carga de la fase I, los cargadores aplican una ligera sobretensión momentánea al valor Uo, con una corriente elevada. Esta es la fase de absorción.

Con una tensión de absorción de 14,4 V, comparada con la de un alternador estándar de 14,2 V, es fácil entender por qué es imposible superar el nivel de carga de 80 % SOC (estado de carga) con un solo alternador.

La fase U
Durante esta fase, conocida como mantenimiento, la tensión baja y también lo hace la corriente.
Esta secuencia corresponde al mantenimiento de la tensión de la batería cargada, el modo de flotación.

Fases adicionales entregadas por determinados cargadores

Modo "batería segura

En algunos dispositivos, esta secuencia puede ir seguida de que el cargador pase simplemente al modo de espera, si no se detecta consumo, con el fin de someter a las placas de la batería a la menor tensión posible. A continuación, la tensión se elevará automáticamente al nivel de flotación, sólo una vez a la semana, como en el modo "Battery Safe" de Victron Energy.

Modo de ecualización

Un modo de ecualización está previsto únicamente para las baterías de electrolito líquido. En este modo, se aplica a la batería una sobretensión de 10 % para limitar el proceso de estratificación del electrolito líquido. Es un poco como agitar el contenido de la batería para mantener la mezcla homogénea.

Modo de desulfatación

Cuando las aplica un consumidor, las placas de plomo (electrodos) se combinan con la solución electrolítica ácida para formar cristales de sulfato de plomo. Estos cristales se depositan en la superficie de las placas e impiden que el proceso electroquímico se desarrolle correctamente, lo que degrada considerablemente el rendimiento de la batería en cuestión: es lo que se conoce como "sulfatación".

Para superarlo, se desencadena un proceso forzado que emite una serie de impulsos eléctricos destinados a desintegrar los cristales en cuestión rompiendo los enlaces moleculares entre el ion plomo y el ion sulfato ácido.

Ajuste de los parámetros de la secuencia de carga en el cargador o cargadores.

Los distintos tipos de baterías están diseñados para beneficiarse de una tensión de carga bien definida en función de la secuencia de carga. Las baterías de gel, por ejemplo, requieren tensiones más bajas que las baterías AGM.
Dependiendo de la fase de carga, estas diferencias de tensión pueden alcanzar los 0,5 V.
Cargar una batería de gel con parámetros AGM equivale a aplicar una sobretensión significativa, lo que la enviará directamente al vertedero.
Cargar las baterías AGM con parámetros de Gel impedirá que se ciclen, lo que limitará considerablemente su vida útil.
Estos parámetros se ajustan por ordenador mediante una interfaz de ajuste o manipulando interruptores microscópicos, los DIP, en el interior del aparato.

En la esquina superior izquierda de esta imagen (abajo), interruptores DIP de un inversor/cargador Victron Energy Multiplus 12/3000.

En otros dispositivos, los ajustes se realizan a través de una pantalla de control integrada.
Sea como fuere, hay que tener mucho cuidado al definir estos ajustes.
Si no está seguro, es aconsejable consultar la documentación del fabricante de la batería, que especifica los rangos de tensión y corriente por secuencia.
A veces, estas instrucciones aparecen en las propias pilas.