En un sistema fotovoltaico aislado, probar las celdas de las baterías mientras están entregando energía es parte de una evaluación completa del banco de baterías. A esto le llamamos "prueba de carga".
Esta prueba de rendimiento no requiere un probador de carga costoso, ni el uso de pinzas de batería peligrosas. Una carga pesada se puede aplicar a todo el banco de baterías con sólo conectar y encender electrodomésticos de alto consumo, especialmente planchas, calentadores eléctricos, secadoras de cabello, lámparas incandescentes, etc. Con una carga pesada y constante aplicada, se puede medir los voltajes de la batería o celdas individuales. Tensiones desiguales indicarán celdas débiles. También se puede localizar conexiones débiles de esta manera.
Carga pesada
¿Qué es una "carga pesada"? Eso es relativo a la capacidad de su banco de baterías. No hay ningún requisito exacto, pero una buena guía es dividir la capacidad de amperes-hora (Ah) de la batería entre 5, que determina los amperes de corriente continua de la carga a aplicar en el banco de baterías. ¿Confuso? Aquí hay otra manera de calcularlo: Multiplique la capacidad de Ah de la batería por el voltaje de CC (tensión nominal: simplemente con 12, 24 o 48), para obtener la capacidad en watts-hora (Wh). Divida el resultado entre 5 para tener una idea de una "carga pesada" (en watts).
Por ejemplo, supongamos que tiene baterías de 350 Ah en una serie de 48 V. Su capacidad en Wh es de 16 800 (350 Ah × 48 V). Ese número dividido entre 5 es igual a 3.360 watts. Sin embargo, eso es sólo una guía. Dos calentadores eléctricos comunes de 1500 W serían una buena “carga pesada”. Si usted tiene más de una serie de baterías en paralelo, recuerde multiplicar todo esto por el número de series paralelas.
Aunque la carga exacta en el banco de baterías no es crítica, utilice al menos la mitad de la potencia de carga que calculó. Aún más importante es que la carga se mantenga constante durante la prueba. Así que, durante la prueba, desconecte o deshabilite cualquier carga que pueda encenderse de forma automática, como el refrigerador o bombas, ¡y esté seguro de que nadie use el tostador! A continuación, desconecte todas las fuentes de carga, como su sistema fotovoltaico. Si usted cuenta con un monitor del sistema que muestra amperes (la corriente de la batería), éste indicará la “carga pesada”, la cual debería mantenerse casi constante.
A continuación, utilice el multímetro digital para medir el voltaje de cada celda (si es posible) o cada batería. Coloque las puntas de prueba directamente en los bornes de la batería para leer exactamente el voltaje de la celda (o de la batería). Para acelerar el proceso, mientras lee los voltajes, cuente con un amigo que los vaya registrando en una tabla.
Descifrando las lecturas
Cualquier celda o baterías que muestre una tensión más baja, indica una celda o batería débil. Una diferencia de 0.1 volts sería significativa para una celda de 2 V. Si no puede acceder a las celdas individuales, entonces debe medir las baterías individuales, multiplicando por 0.1 el número de celdas. Así, para una batería de 6 V (que consta de tres celdas de 2 V), una diferencia de 0.3 V sería notable.
Si se encuentran variaciones significativas, se recomienda llevar a cabo una ecualización a fondo del banco, o también podría indicar debilidad en las celdas y una amenaza de un fallo prematuro. Si el banco de baterías tiene más de una serie en paralelo, esta prueba también puede revelar la desigualdad entre las series, lo que conducirá a un fallo prematuro de una serie entera. Este es un problema común con las series de baterías en paralelo.
Con la carga pesada aplicada, ahora se puede utilizar el medidor para localizar conexiones débiles. Coloque una punta de prueba en el borne y la otra en la terminal del cable. Cualquier tensión superior a 0 V indicará caída de tensión en la unión del metal debido a la corrosión (a menudo invisible) o una conexión suelta. La terminal tiene que ser desmontada y sus superficies deben ser limpiadas, y se debe aplicar el compuesto de protección contra la corrosión antes de volver a montarse.
He utilizado este método de prueba varias veces para localizar celdas y conexiones débiles, o simplemente para asegurar que todo esté bien. Corregir problemas mientras que son "leves" es la única manera de prevenir una falla prematura de un banco de baterías.
La seguridad es primero
Asegúrese de que las puntas de prueba del multímetro están conectadas a la entrada de voltaje (V) en el medidor y no a la entrada de corriente (A). La entrada A causará un cortocircuito peligroso. Nunca use joyería metálica y utilice gafas de protección cuando trabaje con baterías.
Referencia
Dankoff, W. (2014). Load-Testing Batteries. Home Power, 22.