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10 septiembre 2013

Diseño y desarrollo de baterías para aplicaciones fotovoltaicas (1ª PARTE)



El almacenamiento en baterías es el componente más crítico de un sistema fotovoltaico por la disponibilidad del sol en un dominio de 24 horas y la naturaleza intermitente de la radiación disponible.
En este artículo artículos los objetivos específicos son:
  • Análisis de fallos de baterías usadas en aplicaciones fotovoltaicas existentes.
  • El diseño y desarrollo de baterías de plomo ácido para aplicaciones fotovoltaicas.
  • Desarrollo de protocolos de ensayo para aplicaciones fotovoltaicas de baterías.
  • Exploración de las químicas de baterías distintas a las baterías de plomo ácido.
  • Estudio de los diseños de circuitos existentes para controladores de carga y optimización de su rendimiento.

07 enero 2013

Innovaciones en la tecnología de baterías para dispositivos portátiles (2ª PARTE)

Ver 1ª PARTE

Para encontrar un compromiso entre densidad de energía alta, seguridad operacional y buen reparto de corriente, los fabricantes de baterías de ión litio están ajustando sus mezclas. Los metales de transición alternativos se constituyen con Co con un esfuerzo para cambiar la estructura y rendimiento muy poco. La mayoría de estas mezclas usan níquel, manganeso, y a veces aluminio. Los beneficios de los nuevos químicos incluyen un incremento en la seguridad, además de un coste inferior.

El fosfato de hierro y litio y el óxido de manganeso litio (Spinel) está siendo introducido como alternativa. Sin embargo, tienen un cambio más radical en rendimiento y se prestan así mismos a aplicaciones de corriente alta.

Al comienzo de esta entrada vemos las curvas de descarga con varias alternativas diferentes comparadas al cobalto (el azul oscuro). Estos están en alto volumen de producción hoy y están disponibles de una gran variedad de fabricantes. Tanto la capacidad como el voltaje son dependientes de la química del cátodo, incluso en la misma celda.


05 enero 2013

Innovaciones en la tecnología de baterías para dispositivos portátiles (1ª PARTE)




Lo que vemos en la figura anterior es que muchas aplicaciones están adoptando la tecnología de ión Litio por sus muchas ventajas.

La tecnología de plomo ácido sellada es el mayor mercado de baterías hoy en día y está previsto su crecimiento futuro, pero el mercado de ión litio (color rojo) ya ha superado el mercado SLA en 2017. El ión litio es claramente la solución para muchas aplicaciones.

04 septiembre 2012

El proceso de carga y descarga de las baterías visto en detalle (5ª PARTE)




Ver 4ª PARTE

Batería NiMH

Hoy en día se han desarrollado numerosas baterías para dispositivos electrónicos portátiles. El consumidor demanda baterías recargables mayores que son capaces de repartir servicios más prolongados entre cargas. Las baterías recargables de níquel – metal hidruro (NiMH) satisfacen la demanda del consumidor y proporcionan un rendimiento mejorado comparado con las baterías recargables convencionales. La batería NiMH tiene una capacidad de energía mayor y por ello es capaz de proporcionar una vida en servicio mayor.

El proceso de carga y descarga de las baterías visto en detalle (4ª PARTE)


Ver 3ª PARTE

Método del rectificador

Cuando se requiere que una batería se cargue de una alimentación de corriente continua, se usa el método del rectificador. El rectificador convierte energía en corriente alterna en corriente continua. Generalmente se usa un puente rectificador para este propósito. La siguiente figura muestra el circuito usado para el método del rectificador.

02 septiembre 2012

El proceso de carga y descarga de las baterías visto en detalle (3ª PARTE)



Ver 2ª PARTE

Curvas de carga y descarga

El comportamiento del voltaje de la batería con respecto al tiempo en horas de carga o descarga a tasas normal se indica por las curvas llamadas curvas de carga y descarga.
Durante la descarga de la célula de plomo ácido, el voltaje decrece de alrededor de 2,1 V a 1,8 V, cuando se dice que la célula está completamente descargada. La tasa de descarga siempre se especifica como 8 horas, 10 horas, etc.

30 agosto 2012

El proceso de carga y descarga de las baterías visto en detalle (2ª PARTE)



Ver 1ª PARTE

Mantenimiento y precauciones tomadas por una batería de plomo ácido

Los siguientes pasos deben ser tomados en el mantenimiento de una batería de plomo ácido:

29 agosto 2012

02 julio 2012

Despliegue del almacenamiento en baterías en las redes de distribución


El almacenamiento en baterías cada vez es más importante en las redes de distribución ya que las redes eléctricas desarrollan cada vez más sistemas que integran energía generada de fuentes renovables intermitentes, tales como el viento y la energía solar, y suministran a nuevas cargas emergentes, tales como los vehículos eléctricos y bombas de calor. Las tecnologías de almacenaje han incluido el uso de almacenamiento por bombeo, baterías de plomo ácido y baterías basadas en níquel.

08 junio 2012

Conociendo los cargadores de baterías industriales



Un cargador de baterías es un tipo de convertidor AC-DC capaz de restaurar la carga en baterías de almacenamiento. Las baterías industriales son principalmente usadas en carretillas elevadoras, elevadores de tijera, carros de golf y pequeños equipos de manejo de materiales. También se encuentran en telecomunicaciones, suministro de energía ininterrumpida, equipos médicos, aplicaciones de standby, instalaciones fotovoltaicas, viviendas móviles, yates, ambulancias y vehículos de rescate de emergencia.

07 abril 2012

El control de precisión de las baterías en instalaciones fotovoltaicas aisladas





Las instalaciones fotovoltaicas aisladas son sistemas con cierta complejidad donde el conocimiento de su funcionamiento es una cuestión vital. Nos referimos obviamente a las aplicaciones de la fotovoltaica que van más allá de los sistemas básicos convencionales.  En este nuevo artículo sobre las aplicaciones de la tecnología fotovoltaica vamos a hablar de las aplicaciones del control de precisión del voltaje de baterías en este tipo de instalaciones. Tomamos como ejemplo de funcionamiento el controlador de precisión de baterías BMV-600 de Victron.

18 febrero 2012

Últimos avances en almacenamiento de energía para aplicaciones de generación eólica y solar (2ª PARTE)

Tecnología ICAES
Ver 1ª PARTE

Electricidad como aire comprimido

lmacenamiento de energía en aire comprimido ha sido reconocido como un medio efectivo para almacenar la electricidad generada en periodos fuera de periodos pico que puede ser liberada durante periodos de alta demanda de electricidad. La tecnología se desarrolló en los años 60, cuando la tecnología de turbina de combustión progresó al punto donde el sistema era técnicamente factible. Sin embargo, la construcción de plantas no ha avanzado tanto como la tecnología. Actualmente hay sólo dos sistemas de operación comerciales: La planta de Huntorf de 290 MW en Alemania que entró en servicio en 1978 y la planta de Alabama Electric Corp. de 110 MW en McIntosh, Ala., contratada en 1991.


11 febrero 2012

Control de precisión de las baterías en instalaciones fotovoltaicas



La tecnología de las baterías no es fácil de entender, y a menudo está sobresimplificada, pero algún conocimiento básico es esencial si deseamos disfrutar de la máxima vida de unas baterías costosas. El tiempo de vida de las baterías depende de muchos factores. La vida de la batería se reduce si está con poca carga, si se sobrecarga, con descargas excesivamente profundas, descargas demasiado rápidas y una temperatura ambiente alta. Para supervisar el estado de carga de las baterías están disponibles sistemas avanzados de control.


29 diciembre 2011

Estudio del modelo de carga de las baterías (2ª PARTE)





MODELOS DE BATERÍAS CON CIRCUITO EQUIVALENTE

Los ingenieros han creado muchos modelos de circuitos equivalentes para baterías. La capacidad de almacenamiento de la carga de la batería a menudo es representado por un condensador tales como los 
modelos de Kleckner y Zimmerman-Peterson.

09 octubre 2011

Nueva batería para almacenamiento de energía de la red


Los nuevos sistemas de producción de energía a gran escala necesitan disponer de medios para almacenar la energía. Cada vez es más fácil producir energía de múltiples formas pero también nos enfrentamos a la producción de energía variable a lo largo del tiempo. La energía solar y eólica destacan por lo intermitente de su almacenamiento. No es costosa la producción de electricidad con estas fuentes de energía pero si que resulta caro su almacenamiento con los sistemas de baterías actuales. Las baterías disponibles para el almacenamiento a nivel de red o son demasiado caras o no duran los miles de ciclos necesarios para hacerlas competitivas en costes.

06 octubre 2011

Estudio del modelo energético de las baterías (1ª PARTE)


Entender el proceso energético bajo el cual las baterías cargan y descargan nos ayuda a mejorar los diseños en los que se integran estos sistemas de almacenamiento de energía.


04 agosto 2011

Nueva solución de almacenamiento de energía en la red


ABB ha conseguido un pedido de la Agencia Sueca Falbygdens Energi (una subsidiaria de Göteborgs Energi) para suministrar una innovadora solución de almacenamiento dinámico de energía para su red de distribución de energía.


26 junio 2011

Nuevas baterías que extraen la energía de las diferencias de salinidad del agua



Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford ha desarrollado una batería recargable que emplea la diferencia en la salinidad entre agua dulce y salada para generar corriente eléctrica. Esta tecnología permite obtener energía a partir de cualquier agua dulce que entra en el mar, un fenómeno que ocurre por ejemplo en los estuarios.


25 febrero 2011

El proceso de carga de baterías de plomo ácido ventiladas en aplicaciones estacionarias




Las baterías estacionarias de plomo-ácido desempeñan un papel cada vez mayor en la industria hoy en día, proporcionando energía para el control normal, instrumentación y respaldo durante emergencias.

En este documento abordamos una cuestión clave en el trabajo con este tipo de baterías, el proceso de carga más conveniente para optimizar la vida y el rendimiento de forma permanente. Las instalaciones que se consideran en este documento están diseñadas para un funcionamiento totalmente flotante con un cargador de baterías que sirve para mantenerla en estado carga, así como para suministrar energía a cargas de corriente continua.  

16 febrero 2011

Cómo calcular la capacidad de las baterías para cada aplicación



 Las baterías han sido hasta ahora el elemento crítico de una instalación de generación distribuida. Si las baterías de plomo ácido sufren descargas profundas se produce sulfatación y las baterías se deteriorarán muy rápidamente. Tras nuestra experiencia de muchos años diseñando sistemas fotovoltaicos hemos visto que el principal problema es que las baterías suelen ser más pequeñas de lo necesario, pero cuidado porque si son demasiado grandes la corriente de carga será muy pequeña. Pero existen muchos problemas más que originan averías en los sistemas con baterías, y uno de ellos es que no se ha logrado un sistema que realmente cargue con eficacia y rapidez. Este artículo tiene más de 180.000 visitas a finales de 2021 y ello es una prueba de que muchas personas buscan información para saber cómo dimensionar y utilizar las baterias. 
En este artículo explicamos brevemente las ecuaciones esenciales de los sistemas de carga de baterias, algo que es importante conocer para entender cómo funciona un elemento tan sensible de nuestra instalación.
Cuando compramos baterías el distribuidor nos facilita las especificaciones técnicas del producto: capacidad e energía que proporciona, la forma de maximizar su duración, el tamaño, el precio y algunos detalles más. Pero lo que no sabemos es la energía que va a proporcionar la batería para la aplicación en la que la vamos a emplear. Entre otras cosas porque la mayor parte de las baterías se irán cargando cíclicamente mediante diversas formas (paneles solares, redes públicas, etc). Ello conlleva que el tamaño seleccionado no será el más conveniente para el cliente en muchos casos, ya sea por defecto o por exceso. Ya que la batería supone un coste muy importante en muchos diseños es importante que sepamos con precisión como calcular la capacidad de la batería que necesitamos en función de la demanda prevista.