3. Cableado de la bancada de baterías

En esta sección:

En el núcleo de cualquier sistema de Victron está la batería. Puede tratarse de una sola batería o de un grupo de baterías conectadas entre sí.

Atención

PRECAUCIÓN: Los polos de la batería no están aislados. Para evitar cortocircuitos y descargas eléctricas use herramientas aisladas y no utilice joyas de metal.

3.1. Bancada de baterías

Las baterías están interconectadas para aumentar la tensión o la capacidad de la batería o las dos cosas. Un grupo de baterías conectadas entre sí recibe el nombre de bancada de baterías.

Lo siguiente es de aplicación a las bancadas de baterías:

Cuando las baterías están conectadas en serie, aumenta la tensión.
Cuando las baterías están conectadas en paralelo, aumenta la capacidad.
Cuando las baterías están conectadas en serie/paralelo, aumentan la tensión y la capacidad.

Algunos ejemplos:

Una sola batería.

Dos baterías en serie.

Dos baterías en paralelo.

Cuatro baterías en serie/paralelo.

Cuatro baterías en serie.

3.2. Bancadas de baterías grandes

Si necesita una bancada grande de baterías, no recomendamos que conforme la bancada de baterías con muchas baterías de plomo-ácido de 12 V en serie/paralelo. El máximo es de unas 3 (o 4) cadenas en paralelo. Esto se debe a que es difícil conseguir que una bancada de baterías así de grande esté equilibrada. En una bancada de baterías en serie/paralelo grande, se crea un desequilibrio por las diferencias en el cableado y por las pequeñas diferencias en la resistencia interna de las baterías.

Ejemplos de bancadas de baterías grandes con baterías de plomo-ácido o litio de 2 V:

Baterías de plomo-ácido de 2 V:

Las baterías OPzV o OPzS de 2 V están disponibles en distintas capacidades grandes. Solo tiene que elegir la capacidad que desea y conectarlas en serie. Se suministran con enlaces de conexión especiales precisamente para ese fin.

Baterías de plomo-ácido OPzV de 2 V y enlaces de conexión.

Batería de litio Smart de Victron Energy:

Las baterías de litio Smart tienen equilibrado de celdas interno y un sistema de gestión de baterías externo (BMS).

Batería de litio Smart de 12,8 V y 25,6 V

Baterías de litio Smart:

Con equilibrado de celdas y sistema de gestión de la batería interno o externo (BMS). Cada batería pude comunicarse con las otras, y a su vez con un dispositivo de monitorización. En el caso de Victron, este será un dispositivo GX. Las baterías generarán un valor de estado de carga total para toda la bancada de baterías y lo enviarán al dispositivo GX. Para más información sobre las marcas que funcionan con Victron y cómo configurarlas, véase el enlace: https://www.victronenergy.com/live/battery_compatibility:start.

Baterías con otros sistemas químicos:

Baterías de flujo y otros sistemas químicos. Suelen estar disponibles en 48 V. Se pueden conectar varias baterías en paralelo sin ningún problema. Cada batería tiene su propio sistema de gestión de baterías. Las baterías en conjunto generarán un valor de estado de carga total para toda la bancada de baterías. Se necesita un dispositivo de monitorización GX en el sistema. Para más información sobre las marcas que funcionan con Victron y cómo configurarlas, véase el enlace: https://www.victronenergy.com/live/battery_compatibility:start.

3.3. Cableado de bancadas de baterías en paralelo

El cableado de la bancada de baterías es importante

La forma en que se conecta la bancada de baterías al sistema es importante. Es fácil cometer algún error al conectar los cables de la bancada de baterías. Uno de los errores más frecuentes es conectar todas las baterías juntas en paralelo y luego conectar un lado de la bancada de baterías en paralelo a la instalación eléctrica. Como se indica en la imagen de la derecha.

¿Qué pasa cuando se conecta una carga?

La energía procedente de la batería inferior solo tiene que pasar a través de los cables de la conexión principal. Por el contrario, la energía procedente de las siguientes baterías tiene que pasar a través de la conexión principal y de los cables de interconexión adicionales hasta llegar a la siguiente batería. Si aumenta el número de baterías, también crece el número de cables de interconexión. Esto supone una reducción de la corriente disponible de la batería superior con respecto a la inferior.

¿Qué ocurre si la bancada de baterías está cargada?

La batería de la parte inferior se carga con una corriente más alta que la de la parte superior. La batería de la parte superior se carga con una corriente más baja que la de la parte inferior. El resultado es que la batería inferior ha de trabajar más y se descarga y se carga más, de modo que fallará prematuramente.

¿Por qué la resistencia del cable es importante en la conexión de bancadas de baterías?

Recuerde que un cable es como una resistencia. Cuanto más largo es el cable, más resistencia presenta. Además, los terminales de los cables y las conexiones de la batería también aportarán resistencia.

A modo de orientación, la resistencia total de una cable de 20 cm y 35 m² con los conectores colocados es de aproximadamente 1,5 mΩ. Podría decirse que 1,5 mΩ no es mucho, pero recuerde que la resistencia interna de una batería también es baja. Por lo tanto, es muy importante. La resistencia interna de una batería suele estar entre 10 y 3 mΩ.

El diagrama eléctrico de una bancada de baterías con cableado incorrecto sería el siguiente:

La corriente siempre elegirá el camino de menor resistencia. La mayor parte de la corriente pasará, por lo tanto, por la batería inferior. Solo una pequeña parte de la corriente irá por la batería de arriba.

Para conectar varias baterías en paralelo de forma correcta hay que asegurarse de que todo el recorrido que hace la corriente para entrar y salir de cada batería es igual.

Hay cuatro formas de conectar correctamente una bancada de baterías en paralelo:
Con embarrados.
Conectar usando los bornes positivo y negativo. Asegurarse de que la longitud del cable que va de cada borne a cada batería es igual.
Conectar a medio camino. Asegúrese de que todos los cables tienen el mismo grosor.
Conectarlas en diagonal. Tenga en cuenta que aunque conectar la batería de este modo es sencillo y eficiente, no es perfecto. Es posible que aún haya pequeñas diferencias en las corrientes individuales de cada batería.

3.4. Equilibrado de una bancada de baterías de plomo-ácido

Para componer una bancada de baterías de plomo-ácido con una tensión mayor, como 24 V o 48 V, será necesario conectar varias baterías de 12 V en serie. Pero hay un problema con la conexión en serie de las baterías, y es que las baterías no son idénticas en términos eléctricos. Tienen pequeñas diferencias en la resistencia interna. De modo que, cuando se cargue una cadena de baterías en serie, esta diferencia de resistencia ocasionará una variación en las tensiones de los terminales de cada batería. Sus tensiones pasan a estar “desequilibradas”. Este “desequilibrio” aumentará con el tiempo y hará que una de las baterías esté constantemente sobrecargada mientras que la otra no esté nunca suficientemente cargada. Por lo que una de las baterías de la cadena en serie fallará prematuramente.

Cómo comprobar si una bancada de baterías está equilibrada:
Cargue la bancada de baterías. Mida hacia el final de la etapa de carga inicial. En ese momento es cuando el cargador está cargando a plena corriente. Mida la tensión individual de una de las baterías. Mida la tensión individual de la otra batería. Compare las tensiones. Si hay una diferencia detectable entre ellas es que la bancada de baterías no está equilibrada.

Cómo evitar el desequilibrio de las baterías en la instalación inicial:

Para evitar el desequilibrio inicial de las baterías, asegúrese de cargar por completo cada una de las baterías antes de conectarlas en serie (y/o en paralelo). Para evitar el desequilibrio más adelante, según envejezcan las baterías, use un equilibrador de baterías. El equilibrador de baterías se conecta al sistema como se indica en la imagen de la derecha. Mide la tensión de la bancada de baterías y la tensión de cada una de las baterías.

Cómo funciona el equilibrador de baterías:

El equilibrador de baterías se activa en cuanto se empieza a cargar la bancada de baterías y la tensión de carga ha llegado a más de 27,3 V.
En un principio comenzará a medir y comparar las tensiones de las dos baterías.
Tan pronto como detecte una diferencia de tensión de más de 0,1 V entre las dos baterías, se encenderá una luz de aviso y empezará a equilibrar las dos baterías.
Para ello, descargará la batería más alta extrayendo una corriente de hasta 0,7 A de esa batería hasta que las tensiones de las dos baterías son iguales.

Battery_bank_midpoint_-_Battery_balancer_during_charging.png

Si el equilibrado de la batería no logra el efecto deseado y la diferencia de tensión supera los 0,2 V, quiere decir que el desequilibrio de las baterías es superior a lo que el equilibrador de baterías puede corregir. Probablemente esto se deba a que una de las baterías tiene un fallo. En ese caso, el equilibrador de baterías hará saltar una alarma y activará su relé de alarma.

Para un sistema de 24 V, se necesita un único equilibrador de baterías: Y para un sistema de 48 V, se necesitan tres equilibradores de baterías, uno entre cada batería.

Para más información, consulte la información de producto del equilibrador de baterías Battery Balancer en: https://www.victronenergy.com.es/batteries/battery-balancer

3.5. Punto medio de una bancada de baterías

El desequilibrio de la batería se puede detectar observando la tensión del punto medio de una bancada de baterías. Si se monitoriza la tensión del punto medio, se puede usar para generar una alarma cuando se desvíe de un determinado valor.

Tanto un equilibrador de baterías como un monitor de baterías pueden generar una alarma de punto medio.

Los monitores de baterías BMV 702, BMV 712 y SmartShunt tienen una entrada de tensión adicional que puede usarse para monitorizar el punto medio. Puede conectarse al punto medio de la bancada de baterías. El monitor de baterías mostrará la diferencia entre las dos tensiones o un porcentaje. Para más información, consulte la página de producto del monitor de baterías en: https://www.victronenergy.com.es/battery-monitors

Una alarma del punto medio puede significar lo siguiente:

Fallo de una sola batería. Por ejemplo, hay una celda abierta o cortocircuitada.
Una o varias baterías han llegado al fin de su vida útil por sulfatación o descamación del material activo.
Se necesita una ecualización (solo para celdas húmedas).

En una bancada de baterías en serie/paralelo puede ser útil conectar los puntos medios de cada cadena en paralelo serie. Esto se hace para eliminar el desequilibrio de la bancada de baterías.

Cómo conectar puntos medios:
Si se conectan baterías en serie/paralelo, como en la imagen de la derecha, se puede ver que las tensiones individuales son distintas en cada cadena en serie y también dentro de cada cadena.
En primer lugar, asegúrese de que cada cadena tiene las mismas tensiones utilizando un punto de conexión o embarrado negativo y positivo común.
Una vez que la tensión de cada cadena es igual, se pueden conectar los puntos medios. Asegúrese de que el cableado del punto medio puede llevar toda la corriente entre las baterías.
Una vez que el punto medio de la bancada está conectado, se puede usar un solo equilibrador de baterías en vez de tres (uno para cada cadena). Además, se puede utilizar un solo BMV para controlar el punto medio de toda la bancada de baterías.

No conecte cargas al punto medio de la batería:

No se recomienda conectar cargas al punto medio de una bancada de baterías para poder hacer funcionar cargas que precisen menos tensión. Esto crearía un desequilibrio aún mayor en la bancada de baterías. Este desequilibrio es mucho mayor de lo que un equilibrador de baterías puede corregir (más de 0,7 A) y la batería que se use para proporcionar esa tensión menor fallará antes de tiempo.

Los puntos medios de una bancada de baterías solo deben usarse para equilibrado o monitorización.

No haga esto:

En su lugar, use un convertidor CC-CC Orion:

Battery_bank_midpoint_-_Do_not_take_12V_from_24V_bank.png

Cableado sin límites