Vivimos rodeados de baterías. Por donde mires hay baterías. Gracias a las nuevas tecnologías de construcción y de materiales, la mayoría de las baterías importantes son recargables. Se utilizan en vehículos, inversores de tensión para camping, sistemas UPS y en las mesas de trabajo de los experimentadores de electrónica. Las baterías de plomo-ácido son compactas, versátiles, de bajo precio y muy eficaces. Sin embargo, un exceso de tiempo de carga puede terminar destruyendo el acumulador. Entonces, ¿cómo sabemos cuándo está cargada por completo? Con el Analizador de Voltaje que te presentamos, esto deja de ser un problema.
Las nuevas tecnologías de fabricación permiten ofrecer baterías libres de mantenimiento, muy atractivas por su practicidad y eficiencia. Los actuales sistemas de alarmas domiciliarias y los coches eléctricos de operación remota son algunos ejemplos de su uso. Como dijimos, estas baterías se pueden recargar para su reutilización. Pero este proceso no es eterno: la sulfatación de las placas de plomo reduce su vida útil. Es importante observar la fecha de fabricación impresa en el cuerpo del acumulador. Si ha estado almacenada sin carga, puede sufrir un envejecimiento prematuro.
La mayoría de los fabricantes recomiendan cargar estas baterías durante 12 a 16 horas para alcanzar el 100% de carga. Además, aconsejan vigilar la tensión en los bornes, de manera que este voltaje no supere determinados valores máximos de seguridad. Esto nos obliga a estar demasiado atentos a las condiciones de cuidado para evitar una muerte temprana.
Me ocurre a diario preguntarme: ¿cómo estará de carga la batería? ¿La dejo cargando toda la noche? ¿Y si la paso de carga? ¿Cuándo fue la última vez que la utilicé? En realidad, son demasiadas preguntas para una batería. Construyamos un sistema que haga el trabajo por nosotros y nos brinde la tranquilidad de tener siempre operativo nuestro acumulador.
El circuito del analizador
El montaje que te presentamos se basa en un analizador de la tensión presente en los bornes de la batería. Este circuito observará constantemente el proceso de carga y nos alertará mediante indicadores luminosos cuando la carga haya finalizado. Por supuesto, ya debes tener un cargador de pared o una fuente de alimentación de 12 V. Si aún no lo tienes, en NeoTeo encontrarás opciones para construir uno acorde a tus necesidades, conocimientos y posibilidades económicas.
El circuito está construido alrededor de un cuádruple amplificador operacional LM324. En esta aplicación, los cuatro AO se utilizan como comparadores de tensión. Las entradas inversoras de todos los AO se polarizan a una tensión de referencia controlada por el zener D1, mientras que las entradas no inversoras se conectan a una cadena resistiva formada por R2 a R6. Cuando la tensión de entrada es inferior a 13 V, el zener no entrega los 5,1 V nominales, sino un valor menor determinado por R6. Así, los comparadores cambian de estado y encienden los LEDs a medida que la tensión aumenta.
Alterando el valor de R2 (en disminución) lograrás activar los LEDs con menores tensiones. Aumentar el valor de las demás resistencias te permitirá distanciar las referencias. Por ejemplo, reducir R5 de 1K a 680 ohmios hará que el LED verde se active a 11,2-11,4 V en lugar de 11,9-12 V. Es recomendable armar el circuito en un protoboard antes de fijar los valores definitivos. En nuestro caso, los valores mostrados fueron los de mejor desempeño. Observa que algunas baterías traen indicaciones de tensión mayor a 12 V a pesar de ser ésa su tensión nominal. Por ejemplo, puedes encontrar baterías de 12 V que indiquen carga hasta 13,8 o 14 V. Debes estar atento a esta posibilidad. Al momento de trabajar con el cargador y la batería, los resultados serán exitosos como en nuestro caso.
Las variaciones en este segundo video son muy lentas, porque cargar una batería lleva muchas horas. Lograr un incremento de al menos medio volt puede llevar más de una hora. En la imagen se aprecia el tercer LED (amarillo) encendido, con la tensión superando los 12,5 V. Recuerda que el uso correcto del analizador te permitirá ajustar los tiempos de carga.
Interpretación de los LEDs
- Si no hay ningún LED encendido, la batería tiene menos de 10 V y necesita una recarga inmediata o está deteriorada.
- El encendido del primer LED ROJO indica una tensión entre 10 y 12 V, lo que determina la necesidad de una recarga.
- El LED VERDE indica que se ha superado los 12 V y que la batería tiene una carga útil, o puede cargarse hasta su máximo nivel.
- El LED AMARILLO indica que la batería comienza a completar su carga, alcanzando tensiones superiores a 12,5 V.
- El último LED ROJO advierte que la tensión en bornes alcanzó los 13 V y que continuar la carga es peligroso; hay que desconectar el cargador.
El analizador consume entre 60 y 90 mA. Si lo dejas conectado continuamente a la batería, terminarás descargándola. Por eso, es recomendable colocar el pulsador SW1 para realizar controles momentáneos. Si la batería está siempre fija, puedes integrar el sistema con el cargador. En nuestro uso móvil, omitimos SW1 porque retiramos el analizador una vez completada la carga.
Teniendo en claro estos conceptos, será más sencillo mantener bien cargada nuestra batería. Puedes construir un pequeño gabinete y utilizar el analizador como instrumento de campo en pequeñas embarcaciones, equipos móviles o incluso para monitorear la batería de tu automóvil.
La batería de plomo-ácido es imprescindible en muchas aplicaciones, especialmente en automoción. En la última década se han desarrollado versiones avanzadas con mejoras en duración, capacidad, facilidad de recarga, mantenimiento y economía. Hasta ahora, ninguna tecnología ha logrado sustituirla ventajosamente en sus aplicaciones clásicas. Por eso, es importante cuidar y prolongar su vida útil. ¿Crees que puede serte útil este analizador? Cuéntanos.
