Componentes sistema fotovoltaico aislado

COMPONENTES DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS AISLADOS
SISTEMAS FOTOVOLTAICOS AISLADOS DE RED (OFF-GRID SYSTEMS)

ESQUEMA DE UNA INSTALACIÓN AISLADA DE RED

ACUMULADORES O BATERÍAS ELÉCTRICAS

ACUMULADOR. ASOCIACIÓN ELÉCTRICA DE BATERÍAS. El fundamento de los
acumuladores es la transformación de la energía química en eléctrica.
Almacenan energía química en su interior para convertirla en eléctrica en el
exterior, en periodos donde la iluminación es escasa o incluso nula.
LOS ACUMULADORES Y BATERÍAS UTILIZADOS EN LA PRODUCCIÓN ENERGÍA
FOTOVOLTAICA SON REVERSIBLES PUESTO QUE PRESENTAN LA PROPIEDAD DE
QUE SE PUEDEN CARGAR (acumulan en forma de energía química la energía
eléctrica procedente de una fuente de energía) Y DESCARGAR (convierten la
energía química en eléctrica), entregando energía eléctrica a la carga conectada
entre los dos electrodos que depende de la naturaleza del electrolito, del tipo de
electrodos utilizado y del receptor conectado.

PARÁMETROS PARA EL DISEÑO DE UNA INSTALACIÓN CON BATERÍA.
-TIPO DE BATERÍA A UTILIZAR (Ni-Cd, Pb-ácido,…) Y PROFUNDIDAD
DE DESCARGA MÁXIMA PERMITIDA.
-TENSIÓN NOMINAL DE LA BATERÍA Y NÚMERO DE CELDAS
CONECTADAS EN SERIE.
-DÍAS DE AUTONOMÍA DE LA INSTALACIÓN.
-PROFUNDIDAD DE DESCARGA ADMISIBLE DE LA BATERÍA.

FUNCIONES DE LOS ACUMULADORES O BATERÍAS ELÉCTRICAS
-FACILITAR LA AUTONOMÍA A LA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA.
-SUMINISTRO DE PICOS DE INTENSIDAD (ARRANQUE DE MOTORES).
-ESTABILIZACIÓN DEL VOLTAJE. ACTÚAN COMO REGULADORES
EVITANDO FLUCTUACIONES DAÑINAS PARA LOS CONSUMOS.

-UNA BATERÍA ES EQUIVALENTE A UNA FUENTE DE TENSIÓN (tensión “interna” de
la batería o VBI) CON UNA PEQUEÑA RESISTENCIA (resistencia interna de la
batería o RBI).

CARACTERÍSTICAS
DE LA BATERÍA
TIPO DE BATERÍA
CAPACIDAD NOMINAL
DE LA BATERÍA
DÍAS DE AUTONOMÍA
DE LA INSTALACIÓN
TENSIÓN NOMINAL DE
LA BATERÍA
RENDIMIENTO DE
LA BATERÍA
CARACTERÍSTICAS QUE DEFINEN LA BATERÍA O ACUMULADOR ELÉCTRICO

-BATERÍA PRIMARIA. SU REACCIÓN ELECTROQUÍMICA ES IRREVERSIBLE. Es decir,
después de que la batería se ha descargado no puede volver a cargarse.
-BATERÍA SECUNDARIA. Tipo de BATERÍA QUE SÍ PUEDE VOLVER A RECARGARSE.
SU REACCIÓN ELECTROQUÍMICA ES REVERSIBLE, ES DECIR DESPUÉS DE QUE LA
BATERÍA SE HA DESCARGADO PUEDE SER CARGADA INYECTÁNDOLE CORRIENTE
CONTINUA DESDE UNA FUENTE EXTERNA. Su eficiencia en un ciclo de carga y
descarga está entre el 70% y 80%.
EN LAS INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS SE UTILIZAN ESTAS ÚLTIMAS que se
recargan con la energía suministrada por el generador fotovoltaico.
CLASES DE BATERÍAS SEGÚN CAPACIDAD DE RECARGA.

CLASES DE BATERÍAS SEGÚN CAPACIDAD DE RECARGA.
BATERÍA PRIMARIA (IZQDA.) Y BATERÍA SECUNDARIA (DCHA.)

BATERÍAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS.

-BATERÍAS DE DESCARGA SUPERFICIAL: BATERÍA DE CICLO POCO PROFUNDO. Tipo
de baterías que no debe ser descargada en más de un 25%. Entre el 10-15% de
descarga media, puede llegar hasta 40-50%.
-BATERÍAS DE DESCARGA PROFUNDA: BATERÍA DE CICLO PROFUNDO. Clase de
baterías que puede ser descargada en gran parte de su capacidad (valores de
estado de carga bajos) muchas veces sin dañar la batería. Entre el 20-25% de
descarga media, pudiendo llegar hasta el 80%.
PARA APLICACIONES SOLARES SE USAN BATERÍAS DE DESCARGA PROFUNDA.
CLASES DE BATERÍAS POR SU PROFUNDIDAD DE DESCARGA.

BATERÍAS ESTACIONARIAS. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN
-BATERÍA PARA APLICACIONES ESTACIONARIAS. Es una BATERÍA SECUNDARIA
(puede ser recargada) DISEÑADA PARA SU USO EN UNA UBICACIÓN FIJA. Las
baterías estacionarias están diseñadas para soportar cargas profundas
únicamente de manera ocasional. Las baterías estacionarias han sido diseñadas
para aplicaciones con consumos medio-altos con uso continuo y picos de
corriente moderados.
EMPLEADAS EN INSTALACIONES AISLADAS SOLARES FOTOVOLTAICAS, TRACCIÓN
ELÉCTRICA. CAPACES DE ALMACENAR GRANDES CANTIDADES DE ENERGÍA Y
SUMINISTRARLA A UNA POTENCIA CONSTANTE.

APLICACIONES DE LAS BATERÍAS ESTACIONARIAS DE USO SOLAR
APLICACIONES
DE LA ENERGÍA
SOLAR F.V.
ENERGÍA SOLAR
FOTOVOLTAICA
TELECOMUNICACIONES
ORDENADORES.
ILUMINACIÓN DE
EMERGENCIA
SISTEMAS DE
ALARMAS
SISTEMAS DE
CONTROL Y
VIGILANCIA

BATERÍAS ESTACIONARIAS MODULABLES (O VASOS)
BATERÍA ESTACIONARIAS MODULABLES (O VASOS).
-Forman un solo bloque con un electrolito común.
-Se presentan en elementos de 2V (1,2V en Ni-Cd) transparentes o
semitransparentes que se asocian en serie hasta alcanzar la tensión deseada
(12/24/48V).
-Permiten descargas elevadas del 60 al 80% con alta capacidad, por lo que no
suele ser necesario su asociación en paralelo.
-Su ventaja es la modulación, ya que en caso de una avería se sustituye el
elemento defectuoso, así como un menor mantenimiento, ya que disponen de
más reserva de electrolito.

BATERÍAS ESTACIONARIAS MODULABLES (O VASOS)
BATERÍAS ESTACIONARIAS MODULABLES ASOCIADAS EN SERIE (TENSIÓN 12V)

BATERÍAS ESTACIONARIAS MONOBLOCK
BATERÍA ESTACIONARIAS MONOBLOCK
-Más compactas, resistentes y fáciles de instalar.
-Las pérdidas en periodos sin uso son prácticamente nulas.
-Presenta sin embargo baja capacidad de acumulación y menor capacidad de
descarga (sobre el 50%).
-Las baterías monoblock se emplean en instalaciones con bajas necesidades de
capacidad (<500Ah) y uso esporádico.
-Cuentan con una larga vida útil, trabajan en las condiciones más críticas, no
emiten gases y están exentas de mantenimiento.

BATERÍAS ESTACIONARIAS MONOBLOCK
BATERÍAS ESTACIONARIAS BATERIA MONOBLOCK UP-SPO140 12V 140AH

PARTES DE UNA BATERÍA PARA USO SOLAR TIPO MONOBLOCK

DIFERENCIAS
ENTRE DISTINTOS
TIPOS DE BATERÍAS
SOLARES.
CARACTERÍSTICAS
DE USO
ENERGÍA
ALMACENADA
VIDA ÚTIL
(FIABILIDAD)
SOBRECARGA
MÁXIMA
TEMPERATURA
MÁXIMA
DIFERENCIAS ENTRE LOS DISTINTOS TIPOS DE BATERÍAS SOLARES

BATERÍAS PARA APLICACIONES
FOTOVOLTAICAS
BATERÍAS DE Pb-ÁCIDO
ELECTROLITO LÍQUIDO
ABIERTAS
ESTANCAS O
GELIFICADAS
BATERÍAS DE Ni-Cd
BATERÍAS ESTACIONARIAS

-SOPORTAN MUY BIEN SERVICIOS CONTINUOS E INTERMITENTES.
-ADMITE DESCARGAS MODERADAS (<40%).
-SOPORTA PICO DE CORRIENTES ELEVADOS.
-COSTE BAJO.
-VIDA ÚTIL DE HASTA 10 AÑOS.
La mayoría de los acumuladores utilizados en los sistemas fotovoltaicos son
baterías recargables de plomo-ácido. DENTRO DE LAS BATERÍAS DE PLOMO-ÁCIDO
PODEMOS DISTINGUIR LAS BATERÍAS ABIERTAS O LAS ESTANCAS, con las
características que a continuación se describen.
BATERÍAS DE Pb-ÁCIDO (+UTILIZADAS)

ACUMULADOR FORMADO POR ELEMENTOS DE 2V MONTADOS EN SERIE

CON VÁLVULA DE SEGURIDAD.
-El sellado evita la salida del ácido, pero no del vapor de agua e hidrógeno que escapa por
la válvula de seguridad. Por ello su vida útil es corta ya que una vez evaporado el
electrolito y sin posibilidad de rellenarlo, la batería se seca.
BATERÍAS DE GEL SELLADAS.
-El electrolito no es líquido, sino gelificado. Evitan los problemas anteriores de
mantenimiento ya que la evaporación es mucho menor, pero no admiten descargas
profundas.
BATERÍAS DE AGM (ABSORTION GLASS MAT) .
-El ácido se absorbe mejor y más rápido por placas de batería, ya que una delgada manta
de fibra de vidrio inmoviliza el ácido entre ellos.
BATERÍAS DE Pb-Ac. SELLADAS

-PUEDEN TRABAJAR EN CUALQUIER POSICIÓN,
-El electrolito no es líquido, sino gelificado. Evitan los problemas anteriores de
mantenimiento ya que la evaporación es mucho menor, pero no admiten
descargas profundas.
-La temperatura ambiental (lo ideal es que esté comprendida entre 15 y 30ºC) y
el cargador, que debe ser de tipo autorregulado con tensión constante y
corriente limitada.
-Según la aplicación la tensión de carga oscila entre 2,27 V y 2,4 V.
BATERÍAS Pb-Ac ESTANCAS O GELIFICADAS

BATERÍA DE ÁCIDO SELLADA (A.G.M.)

BATERÍAS DE ELECTROLITO LÍQUIDO.
-ES UNA BATERÍA QUE CONTIENE UNA SOLUCIÓN LÍQUIDA DE ÁCIDO Y AGUA. El agua
destilada puede es añadida a estas baterías para reponer el nivel de electrolito al nivel
indicado por el fabricante.
-La temperatura ambiental debe estar comprendida entre 15 y 30ºC y el cargador debe
ser de tipo autorregulado con tensión constante y corriente limitada. Según la
aplicación la tensión de carga oscila entre 2,27 V y 2,4 V.
-Cuando las baterías utilizan transportes públicos (aviones, barcos, etc …) para llegar a
su destino, el ácido debe transportarse separado de la batería. No es recomendable su
utilización cuando las condiciones de la instalación requieren que no haya vapores
explosivos en caso de condensación.
CARACTERÍSTICAS BATERÍAS DE Pb-Ac. ABIERTAS /ELECTROLITO LÍQUIDO

-No es recomendable su utilización cuando las condiciones de la instalación requieren
que no haya vapores explosivos en caso de condensación.
-Utilizadas cuando la instalación tiene muy difícil acceso y se intenta reducir al máximo
el mantenimiento (rellenado de la batería con agua destilada básicamente).
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE BATERÍAS DE USO SOLAR
CARACTERÍSTICAS BATERÍAS DE Pb-Ac. ABIERTAS /ELECTROLITO LÍQUIDO

-La batería Ni-Cd aguanta mejor los procesos de congelación-descongelación, ya
que su electrolito no interviene en la reacción.
-Ahorro considerable de la capacidad de baterías. Los valores de autodescarga
son menores, entre 3-6% mensual.
-Su vida útil es más elevada.
-Resistencia interna muy baja.
-Pueden descargarse completamente sin sufrir daños. Sin peligro de sulfatación.
-Pueden resistir temperaturas más bajas. Soportan cortocircuitos fortuitos sin
deteriorarse.
-Soportan la falta de agua, funcionando de nuevo cuando se añade.
CARACTERÍSTICAS DE LAS BATERÍAS DE NIQUEL-CADMIO (Ni-Cd)

ACUMULADOR COMPUESTO DE BATERÍAS DE NÍQUEL-CADMIO

EJEMPLOS DE BATERÍAS PARA USO EN SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.

VIDA ÚTIL DE UNA BATERÍA SOLAR
NÚMERO DE CICLOS QUE PUEDE SOPORTAR LA BATERÍA CONSERVANDO UNA
CAPACIDAD RESIDUAL POR ENCIMA DEL 80% DE SU CAPACIDAD NOMINAL.
EL TIEMPO DE VIDA DE LAS BATERÍAS ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA
PROFUNDIDAD HABITUAL DE DESCARGA (D.O.D.) A QUE ES SOMETIDA.

VIDA ÚTIL DE LA
BATERÍA
INTENSIDAD DE DESCARGA
DE LA BATERÍA
VELOCIDAD DE CARGA
ESTADOS DE CARGA
PARCIALES
TEMPERATURA
PROFUNDIDAD DE
DESCARGA
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VIDA ÚTIL DE LAS BATERÍAS.
-

-
-INTENSIDAD DE CARGA MÁXIMA DE LAS BATERÍAS. Las altas intensidades de
descarga provocan sulfatación irreversible creando pequeños cristales amorfos que
modifican la distribución homogénea de corriente. Los cristales de sulfato de
plomo (PbSO4) se crean sobre las placas del electrodo, formando una capa y
perjudicando la reacción electroquímica, provocando el fallo prematuro de la
mayoría de las baterías. A esto se le conoce como SULFATACIÓN.
-PROFUNDIDAD DE DESCARGA (P.D.D.). Las elevadas profundidades de descarga
provocan desprendimientos al fondo de la batería de materia activa por estrés
mecánico lo que debilita su eficiencia de carga y descarga significativamente.

-VELOCIDAD DE CARGA. Una velocidad alta de carga influye positivamente en la
estratificación del electrolito provocando una buena homogenización del mismo.
-ESTADOS DE CARGA PARCIALES. Si las baterías o acumuladores trabajan con frecuencia
sin conseguir cargas completas provocaremos un aumento en la sulfatación irreversible
,en la estratificación del electrolito y además una degradación de la materia activa por
causar una descarga preferente. De ahí que periódicamente se realice una carga
completa.
-TEMPERATURA. Las baterías de Pb-Ac. ofrecen el mejor ratio de rendimiento/duración a
una Tª aproximada de 25ºC. CUANTO MAYOR SEA LA Tª, MÁS RENDIMIENTO OFRECE
UNA BATERÍA PERO A COSTA DE UNA REDUCCIÓN DE SU VIDA ÚTIL. CUANTO MENOR
SEA LA Tª, MÁS SE REDUCIRÁ LA CAPACIDAD DE LA BATERÍA. DEMASIADO BAJAS.

DISMINUCIÓN DE LA VIDA ÚTIL(%) EN FUNCIÓN DE LA Tª(ºC)

FUENTE: http://www.windsun.com/pictures/cyclefile2.gif

CAPACIDAD DE LA BATERÍA. Es la CANTIDAD DE ELECTRICIDAD QUE PUEDE
SUMINISTRAR UNA BATERÍA BAJO UNAS CONDICIONES DE TRABAJO. Se mide en
amperios-hora (Ah) o en vatios-hora (W·h), unidades equivalentes ya que la tensión
en bornes de la batería se puede considerar constante.
-LA CAPACIDAD DE UNA BATERÍA DEPENDE DE LA DURACIÓN Y TIPO DE LA
INTENSIDAD DE DESCARGA, TEMPERATURA Y TENSIÓN FINAL DE CORTE. El PCT del
I.D.A.E. define la capacidad nominal de una batería así:
“LA CAPACIDAD NOMINAL C20 (Ah) SE DEFINE COMO LA CANTIDAD DE CARGA QUE
ES POSIBLE EXTRAER DE UNA BATERÍA EN 20 HORAS, MEDIDA A UNA
TEMPERATURA DE 20ºC, HASTA QUE LA TENSIÓN ENTRE SUS BORNES LLEGUE A
1,8V/VASO”.
CAPACIDAD DE UNA BATERÍA

-NORMALMENTE LAS BATERÍAS UTILIZADAS EN FOTOVOLTAICA SE ESPECIFICAN
PARA C10, C20, C100 (100 horas de descarga, equivalentes a algo más de 4 días de
autonomía). Tal y como se indica en el P.C.T.-A del I.D.A.E., las relaciones
empíricas entre los diversos regímenes de descarga de una batería son los
siguientes:
𝑪 𝟏𝟎𝟎
𝑪 𝟐𝟎
= 𝟏, 𝟐𝟓
𝑪 𝟒𝟎
𝑪 𝟐𝟎
= 𝟏, 𝟏𝟒
𝑪 𝟐𝟎
𝑪 𝟏𝟎
= 𝟏, 𝟏𝟕

FACTORES QUE INFLUYEN LA CAPACIDAD DE UNA BATERÍA
-TIEMPO DE DESCARGA:
Si es corto disminuye la capacidad y si es largo aumenta la capacidad.
·
-TEMPERATURA DE LA BATERÍA Y DE SU ENTORNO:
Si es inferior a la temperatura a la que se cataloga la batería, la capacidad
disminuye. Si es superior, la capacidad aumenta pero puede reducirse el
número y de ciclos de la batería.
-
-CONEXIÓN DE BATERÍAS:
En paralelo (positivo a positivo y negativo a negativo) se suman las
capacidades. Solo se deben conectar en paralelo baterías de igual tensión y
capacidad o en serie (positivo a negativo) no afecta a la capacidad.

-CAPACIDAD ÚTIL. Capacidad disponible o utilizable de la batería. Se define
como el PRODUCTO DE LA CAPACIDAD NOMINAL Y LA PROFUNDIDAD MÁXIMA
DE DESCARGA PERMITIDA, PDMÁX.
-NO ES POSIBLE, EN CONDICIONES DE USO NORMALES, EXTRAER TODA LA
ENERGÍA ALMACENADA EN UNA BATERÍA. La capacidad útil (CÚTIL) de una
batería es la capacidad disponible o utilizable de una batería (CN) multiplicada
por el COEFICIENTE DE DESCARGA MÁXIMA (PDMÁX):
𝑪Ú𝑻𝑰𝑳 = 𝑪 𝑵 ∙ 𝑷𝑫 𝑴Á𝑿

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA CAPACIDAD DE LA BATERÍA
-VELOCIDAD DE CARGA. Una velocidad alta de carga influye positivamente en la
estratificación del electrolito provocando una buena homogenización del mismo.
-ESTADOS DE CARGA PARCIALES. Si las baterías o acumuladores trabajan con
frecuencia sin conseguir cargas completas provocaremos un aumento en la
sulfatación irreversible ,en la estratificación del electrolito y además una
degradación de la materia activa por causar una descarga preferente. De ahí que
periódicamente se realice una carga completa.
-TEMPERATURA. Las baterías de Pb-Ac. ofrecen el mejor ratio de
rendimiento/duración a una Tª aproximada de 25ºC. CUANTO MAYOR SEA LA Tª,
MÁS RENDIMIENTO OFRECE UNA BATERÍA PERO A COSTA DE UNA REDUCCIÓN DE
SU VIDA ÚTIL. CUANTO MENOR SEA LA Tª, MÁS SE REDUCIRÁ LA CAPACIDAD DE LA
BATERÍA. DEMASIADO BAJAS.

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA CAPACIDAD DE LA BATERÍA
CUANTO MENOR ES LA TEMPERATURA, MÁS ALTA ES LA TENSIÓN DE LA CARGA.
-ASÍ PUES RESULTA IMPORTANTE QUE EL REGULADOR DE CARGA TENGA
INFORMACIÓN SOBRE LA TEMPERATURA DE LA BATERÍA, Y POR LO TANTO CUENTE
CON UNA SONDA DE TEMPERATURA EXTERNA. Sin esta sonda, hay peligro de
sobrecargar la batería en verano y de carga suficientemente en invierno por la baja
tensión, que además puede acarrear la sulfatación de la batería.
-EL VALOR NOMINAL QUE LOS FABRICANTES SUELEN APORTAR TOMA UNA
TEMPERATURA DE REFERENCIA DE 25ºC DE TEMPERATURA, generalmente del orden
de 0,0055 V por cada grado de diferencia respecto a las condiciones nominales.
𝑻𝒆𝒏𝒔𝒊ó𝒏 𝒄𝒐𝒓𝒓𝒆𝒈𝒊𝒅𝒂 𝑽 = 𝑼 𝑻 = 𝑼 𝟐𝟓º𝑪 − 𝑻ª 𝒂𝒄𝒕𝒖𝒂𝒍 − 𝟐𝟓º𝑪 · 𝟎, 𝟎𝟎𝟓𝟓

VARIACIÓN DE LA CAPACIDAD DE LA BATERÍA CON EL AUMENTO DE Tª.

EFECTO DE LA ASOCIACIÓN DE BATERÍAS SOBRE LA CAPACIDAD TOTAL
-El efecto de la asociación de baterías es el mismo que en los módulos fotovoltaicos.
-La asociación en serie aumenta la tensión de trabajo (la suma de tensiones de las
baterías en serie proporciona la tensión total) mientras la capacidad total permanece
invariable.
-La asociación en paralelo aumenta la capacidad de almacenaje mientras que la tensión
total de trabajo permanece inalterable.

AUTONOMÍA DE UNA BATERÍA. SE RECOMIENDA UN VALOR MÍNIMO DE 3 DÍAS
DE AUTONOMÍA (P.C.T. DEL I.D.A.E) AUNQUE EN UN SISTEMA CRÍTICO PUEDE
SER PRECISO GARANTIZAR LA ENERGÍA DURANTE PERIODOS MÁS LARGOS.
Para SISTEMAS RURALES DOMÉSTICOS SE TOMAN ENTRE 3 Y 5 DÍAS Y PARA
SISTEMAS DE COMUNICACIONES REMOTOS ENTRE 7 Y 10 DÍAS.
PARA ZONAS DE BAJA RADIACIÓN, donde pueden darse periodos largos de días
nublados, ESTE PERIODO SE PUEDE AMPLIAR A 6 Ó 7 DÍAS.
AUTONOMÍA DE UNA BATERÍA

-PROFUNDIDAD DE UNA DESCARGA. Es la RELACIÓN ENTRE LA CAPACIDAD
DESCARGADA Y LA CAPACIDAD NOMINAL DE LA BATERÍA. La vida de la batería
depende del número de ciclos, por lo que cuanto mayor sea la profundidad de la
descarga, menor será la cantidad de ciclos que la batería nos podrá entregar.
-EN INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS SE EMPLEAN BATERÍAS DE DESCARGA
PROFUNDA (una media de descarga entre el 20/25% pudiendo llegar hasta el 80%
aproximadamente). También existen las baterías de descarga superficiales
(10/15% de descarga media, alcanzando puntualmente un 50%).
𝑷𝑫 % =
𝑪 𝑬𝑿𝑻𝑹𝑨Í𝑫𝑨
𝑪 𝑵
∙ 𝟏𝟎𝟎
PROFUNDIDAD DE DESCARGA DE UNA BATERÍA

-Con un régimen de descarga diaria del 25% de su capacidad, y un 80% de descarga 2 veces
al año (valores habituales en una instalación fotovoltaica), la batería solar puede alcanzar
una vida útil aproximada de 10-12 años .(4.000 a 2.500 ciclos).

-CICLO DE UNA BATERÍA: Se denomina ciclo de una batería a la SUCESIÓN DE
UNA DESCARGA SEGUIDA DE SU POSTERIOR RECARGA HASTA RECUPERAR
COMPLETAMENTE LA ENERGÍA EXTRAÍDA.
-ESTADO DE CARGA (STATE OF CHARGE): Cociente entre la capacidad residual de
una batería, parcialmente descargada, y su capacidad nominal. Obviamente,
siempre se cumple la relación 0<S.O.C.<1
Al valor complementario de S.O.C., se le llama PROFUNDIDAD DE DESCARGA
DE LA BATERÍA (P.D.)=1-S.O.C.

-RÉGIMEN DE CARGA (O DESCARGA). Parámetro que expresa la relación entre la
capacidad nominal de la batería y el valor de la corriente a la cual se realiza la
carga (o la descarga). Se expresa en horas, y se representa como un subíndice en el
símbolo de la capacidad y de la corriente a la cuál se realiza la carga (o la
descarga). Por ejemplo, si una batería de 100 Ah se descarga en 20 horas a una
corriente de 5 A, se dice que el régimen de descarga es 20 horas (C20=100 Ah) y la
corriente se expresa como I20 =5 A.
-RENDIMIENTO FARÁDICO DE UNA BATERÍA PARA UN CIERTO ESTADO DE CARGA.
Es la relación entre la cantidad de energía (Ah) extraída de ella durante un
proceso de descarga y la cantidad de energía necesaria (Ah) para restablecer el
estado de carga inicial. El rendimiento de una batería en cantidad de electricidad
(cociente entre Ah en descarga y Ah en carga) adopta valores típicos entre 0,8 y
0,95.

-RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE UNA BATERÍA PARA UN CIERTO ESTADO DE CARGA.
Es la relación entre la energía (W·h) extraída de ella durante un proceso de
descarga y la energía necesaria para restablecer la carga inicial.

COMPONENTES DE UNA BATERÍA (1)
-ELECTRODOS. Conductores metálicos sumergidos en el electrolito. UNO DE
ELLOS ES POSITIVO, DE DONDE PARTEN LOS ELECTRONES LOS ELECTRONES
AL ESTABLECERSE LA CORRIENTE ELÉCTRICO, Y EL OTRO NEGATIVO, AL QUE
LLEGA. Se suele presentar en placas, compuestas por una REJILLA, que hace
de soporte físico y conductor y el MATERIAL ACTIVO, en forma de pasta y
adherido a la rejilla.
CONSTITUYEN LOS EXTREMOS DE UN CONDUCTOR ELÉCTRICO QUE RECOGE
O TRANSFIERE UNA CORRIENTE CUANDO SE ENCUENTRA EN CONTACTO CON
UN MEDIO. LOS EXTREMOS O TERMINALES DE UNA BATERÍA O DE UNA PILA
RECIBEN EL NOMBRE DE POLOS, QUE PUEDEN SER NEGATIVOS O POSITIVOS
(polaridad).

Se suele presentar en placas, compuestas por dos partes:
-REJILLAS, que hace de soporte físico y conductor eléctrico.
-MATERIAL ACTIVO, preparado en forma de pasta y adherido a la rejilla.
En el caso de baterías de Pb-ácido, las rejillas son de aleación de Pb, y el material una
mezcla de plomo oxidado, agua y ácido sulfúrico.

-ELECTROLITO. MATERIAL CONDUCTOR QUE PERMITE TRANSFERIR
ELECTRONES DE ÁNODO AL CÁTODO. Suele ser una solución acuosa de
un ácido, aunque en las baterías actuales se presenta en forma de gel.
-Puede definirse el electrolito como EL SOLUTO QUE SE DISUELVE EN
AGUA PARA GENERAR UNA SOLUCIÓN CAPAZ DE CONDUCIR LA
CORRIENTE. Cuando, en una solución, un alto porcentaje del soluto se
disocia para crear iones libres, se habla de ELECTROLITOS FUERTES. En
cambio, si la mayor parte del soluto no consigue disociarse, puede
hacerse referencia a los ELECTROLITOS DÉBILES.

ELECTROLITO ES CUALQUIER SUSTANCIA QUE CONTIENE IONES LIBRES,
LOS QUE SE COMPORTAN COMO UN MEDIO CONDUCTOR ELÉCTRICO.

-CÁTODO: Electrodo electronegativo que recepciona los electrones. La
etimología del término nos remite al vocablo griego káthodos , que se
traduce como camino descendente.
-ÁNODO.: Es el electrodo positivo que desprende electrones.

-ELEMENTO: Conjunto ensamblado formado por un grupo de placas
positivas y otras negativas alternadas y aisladas por un separador. Las
placas de la misma polaridad se unen entre sí a través de un conector. La
capacidad del elemento depende de la superficie de placas enfrentadas,
de su espesor y número.
-CELDA O VASO: Elemento o celda electroquímica básica que forma parte
de la batería, y cuya tensión nominal es aproximadamente 2 V. Conjunto
de elementos, electrolitos, tapa y conexiones. Se presentan en
elementos de 2V (1,2 en Ni-Cd).
-TERMINALES: Conectan los elementos que componen las celdas con
el circuito exterior.

-CELDA O VASO: Conjunto de elementos, electrolitos, tapa y conexiones. Se
presentan en elementos de 2V (1,2 en Ni-Cd). Cuando se precisan varias celdas en
serie en una instalación, el conjunto pasa a llamarse batería de acumuladores.

-ELEMENTO: Conjunto ensamblado formado por un grupo de placas positivas y
otras negativas alternadas y aisladas por un separador. Las placas de la misma
polaridad se unen entre sí a través de un conector.

INVERSORES (D.C./A.C.) PARA INSTALACIONES AISLADAS

-UN INVERSOR ES UN EQUIPO ELECTRÓNICO CAPAZ DE CONVERTIR CORRIENTE
CONTINUA EN CORRIENTE ALTERNA.
-FUNCIÓN DEL INVERSOR: CAMBIAR UN VOLTAJE DE ENTRADA DE CORRIENTE
CONTINUA A UN VOLTAJE DE SALIDA EN C.A., con el voltaje y frecuencia adecuada para
la aplicación. Los inversores de Aislada (con baterías) necesitan elevar la tensión de la
batería de 12V, 24V, 48V ... hasta los 220V de alterna, por eso para baterías de 12V los
inversores normalmente no pasan de los 1.200w de potencia, de 24V suelen llegar a
4.000w y los de 48V hasta los 8.000w.
-En los sistemas fotovoltaicos, LOS INVERSORES CONVIERTEN LA CORRIENTE CONTINUA
GENERADA POR LOS PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS, EN CORRIENTE ALTERNA
PARA INYECTAR A LA RED ELÉCTRICA O PARA ALIMENTAR CARGAS EN INSTALACIONES
ELÉCTRICAS AISLADAS.

-LOS INVERSORES CARGADORES INCORPORAN ADEMÁS UN CARGADOR INTERNO
CAPAZ DE CARGAR LA BATERÍA USANDO UNA FUENTE DE ALIMENTACIÓN DE 230V
EXTERNA, como los grupos electrógenos, la red eléctrica o motores de gasolina.
-La ventaja de los inversores-cargadores es que EL SISTEMA SE INDEPENDIZA DE LAS
CONDICIONES METEOROLÓGICAS PUDIENDO FUNCIONAR INCLUSO EN LOS DÍAS DE
LLUVIA O NUBLADOS o cuando el consumo en la instalación es muy superior al
esperado y la batería está descargada.
-PERMITEN EL ARRANQUE DE GRUPOS ELECTRÓGENOS DE FORMA AUTOMÁTICA,
ALIMENTAR CONSUMOS MUY ELEVADOS PUNTUALMENTE SUMANDO A LA ENERGÍA
DE LA FUENTE AUXILIAR ENERGÍA PROCEDENTE DE LA BATERÍA (smart-boost-function)
y además permiten instalar menor número de paneles solares, de esta forma se
abaratan los costes de la instalación.

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO INVERSOR AISLADO A 24 V

ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN AISLADA CON REGULADOR

INVERSORES AUTÓNOMOS SEGÚN LA FORMA DE LA ONDA
-ONDA CUADRADA. El sistema más básico y económico consiste en
generar una onda cuadrada de la frecuencia de salida necesaria.
Proporciona una baja capacidad de sobrecarga.
Esta forma de onda puede resolver pequeñas aplicaciones con un bajo
coste, aunque puedan aparecer problemas de funcionamiento con
algunas cargas (principalmente inductivas).
-ONDA TRAPEZOIDAL O ESCALONADA. Es el tipo intermedio de
inversores, entre sinusoidal y cuadrada y proporciona una forma de
onda escalonada o trapezoidal. Con rendimientos superiores al 80%.
Muy utilizados en aplicaciones domésticas, permitiendo el
funcionamiento correcto con la mayoría de electrodomésticos.

INVERSORES AUTÓNOMOS SEGÚN LA FORMA DE LA ONDA.
-ONDA SENOIDAL. Aunque son los inversores más caros, el precio
actuales muy competitivo con los inversores anteriores.
-Son estables en tensión y frecuencia de salida, soportan sobrecargas,
gestionan cargas inductivas y no generan interferencias en equipos de
comunicación o vídeo. La mejor opción para la alimentación de cargas
en corriente alterna de todo tipo, por lo que son los más utilizados
anteriormente.

TIPOS DE ONDA GENERADOS POR UN INVERSOR AISLADO

PARÁMETROS
BÁSICOS
INVERSORES
VOLTAJE DE ENTRADA (VCC)
VOLTAJE Y FRECUENCIA
DE SALIDA (VCA)
POTENCIA DE
SALIDA (w)
CAPACIDAD DE
SOBRECARGA (w)
EFICIENCIA, TAMAÑO Y
PESO
PARÁMETROS QUE DEFINEN UN INVERSOR AISLADO

VOLTAJE DE ENTRADA VCC (V): El voltaje de entrada en continua debe especificarse
como un rango de tensiones. El valor máximo es un límite normalmente establecido
por los componentes internos y superar este valor puede provocar averías en el
equipo. El inversor debe disponer de un elemento de protección que impida su
funcionamiento si la batería tiene la tensión baja.
-El VALOR MÍNIMO DEL VOLTAJE DE ENTRADA indica el nivel de voltaje mínimo
necesario para que el inversor pueda garantizar los valores de voltaje de salida.
-El VALOR DEL VOLTAJE DE ENTRADA DEL INVERSOR debe ser el valor del voltaje de
entrada de las baterías, típicamente 12, 24 y 48vcc.
-Se presupone que las variaciones necesarias para la carga y descarga de la batería son
admisibles por el inversor.
PARÁMETROS QUE DEFINEN EL FUNCIONAMIENTO DE UN INVERSOR

VOLTAJE DE SALIDA DEL INVERSOR VCA (V): LA TENSIÓN DE ALTERNA SENOIDAL GENERADA A
LA SALIDA ES EQUIVALENTE A LA QUE SE DISPONE EN LA RED DE SUMINISTRO
CONVENCIONAL, con un rango de variación sobre la tensión nominal habitualmente inferior a
±10% y que permite el funcionamiento normal de las cargas de alterna.
POTENCIA NOMINAL (w): Es la POTENCIA QUE PUEDE SUMINISTRAR EL INVERSOR DE FORMA
CONTINUADA. Puede establecerse siguiendo diversos criterios, por lo que es muy importante
conocer en que condiciones se ha basado el fabricante para asignar dicho valor.
LA POTENCIA DE SALIDA DEL INVERSOR PUEDE ESTAR EXPRESADA EN VATIOS (W) O EN
VOLTIO-AMPERIOS (VA). La diferencia entre uno y otro es el f.d.p. que depende de la eficiencia
del inversor y de las cargas conectadas a él. Un inversor con salida de 500VA tendrá una salida
cercana a 495W cuando las cargas conectadas sean prácticamente resistivas puras. Y una
salida de unos 450W con cargas fuertemente inductivas o capacitivas. Las cargas resistivas no
presentan desfase entre tensión y la corriente. Simplemente la energía es consumida en calor
como las estufas de resistencias, un termo eléctrico o un horno convencional.

CAPACIDAD DE SOBRECARGA/PICO DE POTENCIA (w): Capacidad del inversor para
suministrar una potencia considerablemente superior a la nominal, así como el
tiempo que puede mantener esta situación.
LOS INVERSORES HAN DE SUMINISTRAR HASTA EL DOBLE DE POTENCIA NOMINAL
DE SALIDA DURANTE UNOS POCOS SEGUNDOS PARA PODER SOPORTAR EL
TRANSITORIO DE ARRANQUE DE LAS CARGAS MÁS EXIGENTES COMO MOTORES O
COMPRESORES.
CONSUMO EN STAND-BY (w): El inversor siempre consume una mínima cantidad de
energía incluso en los periodos donde no hay consumo en la instalación. CUANTO
MÁS POTENTE ES EL INVERSOR, MÁS GRANDE ES EL CONSUMO EN MODO STAND-
BY.

EFICIENCIA/RENDIMIENTO: La eficiencia de un inversor aumenta con la potencia
suministrada. La eficiencia máxima es solo un punto en la curva que aunque
significativo, no es información suficiente para la selección de un equipo o
comparación entre varios modelos de las diferentes fabricantes. Todos los
inversores han de estar por encima del 90% siendo un 95% un valor normal para el
rendimiento, referido a inversores de onda sinusoidal, 60% en el caso de
inversores de onda cuadrada. EL RENDIMIENTO DEL INVERSOR VARÍA
DEPENDIENDO DE LA POTENCIA QUE SE GENERA. CON INVERSORES DE NUEVAS
TECNOLOGÍAS PUEDEN ALCANZARSE RENDIMIENTOS DEL 85% AL 100% DE LA
CARGA NOMINAL.

TENSIÓN DE
ENTRADA A UN
INVERSOR DC/AC
-INVERSORES DE BATERÍAS
DE 12V TIENEN POTENCIAS
DE SALIDA DE HASTA
1.200w.
-INVERSORES DE BATERÍAS
DE 24V TIENEN POTENCIAS
DE SALIDA ENTRE 1.200w Y
3.000w.
-INVERSORES DE BATERÍAS DE
48V TIENEN POTENCIAS DE
SALIDA ENTRE 3.500w Y
8.000w.
TENSIÓN NOMINAL Y LA POTENCIA ENTREGADA POR EL INVERSOR.

-EL RENDIMIENTO MÁXIMO DE UN INVERSOR PARA CONEXIONES AISLADAS SUELE
SUPERAR EL 90% Y ALCANZAR HASTA EL 95%.

LA CURVA MUESTRA QUE EL INVERSOR TAURO BC 2.548 PUEDE TRABAJAR DE FORMA
CONTINUA CON CARGAS DE 1.100 VA, ADMITIENDO DE FORMA TRANSITORIA UNA
SOBRECARGA DE UNOS 2.700 VA (245% SOBRE EL VALOR DE LA POTENCIA MANTENIDA)
DURANTE 15 MIN. Y UNA SOBRECARGA DE 6.000 VA (545% SOBRE EL VALOR DE LA
POTENCIA MANTENIDA) DURANTE 2S.

REGULADORES DE CARGA

REGULADORES DE CARGA EN INSTALACIONES AISLADAS.
REGULADOR DE CARGA
-DISPOSITIVO ENCARGADO DE PROTEGER A LA BATERÍA FRENTE A SOBRECARGAS Y
SOBREDESCARGAS, ACTUANDO POR TANTO ENTRE EL GENERADOR F.V. Y ELSISTEMA
DE ACUMULACIÓN.
-ETIQUETADO DEL REGULADOR DE CARGA:
-Tensión nominal (V)
-Corriente máxima (A)
-Fabricante (nombre o logotipo) y número de serie.
-Polaridad de terminales y conexiones.

REGULADORES DE CARGA EN INSTALACIONES AISLADAS
FUNCIONES DEL
REGULADOR DE
CARGA
PROTEGER LA BATERÍA DE
ACUMULADORES CONTRA
LA SOBRECARGA Y LA
DESCARGA PROFUNDA.
PROTEGER A LA BATERÍA DE
ACUMULADORES CONTRA
LAS SOBRETENSIONES. EVITAR LA INVERSIÓN
DE CORRIENTE AL
CAMPO F.V.
FUNCIONES PRINCIPALES DE UN REGULADOR DE CARGA

-UN REGULADOR DE CARGA SOLAR SE COLOCA ENTRE EL CAMPO FOTOVOLTAICO Y EL
CAMPO DE BATERÍAS Y BÁSICAMENTE SE ENCARGA DE CONTROLAR EL FLUJO DE ENERGÍA
QUE CIRCULA ENTRE AMBOS EQUIPOS. El control del flujo de energía se realiza mediante el
control de los parámetros de Intensidad (I) y Voltaje (V) al que se inyecta en la batería.
-PROTEGER LA BATERÍA CONTRA SOBRECARGAS O DESCARGAS PROFUNDAS. En el caso que
este cargada completamente la batería el regulador interrumpe la conexión con los paneles
para evitar sobrecargar las baterías. Cuando su carga desciende por debajo de cierto
porcentaje (profundidad de descarga o D.O.D.), corta la conexión con la red de consumo
para evitar que se descargue por debajo de la profundidad de descarga marcada en el
diseño de la instalación.
-PROTEGER A LA BATERÍA DE ACUMULADORES CONTRA SOBRETENSIONES. A la entrada de
las baterías pueden producirse sobretensiones, p.ej. cuando desciende mucho la Tª de
trabajo de las celdas solares.

FUNCIONES DEL REGULADOR DE CARGA D.C./A.C.
-EVITAR LA DESCARGA NOCTURNA DE LAS BATERÍAS SOBRE LOS GENERADORES
FOTOVOLTAICOS. EL REGULADOR DETECTA QUE ES DE NOCHE MIDIENDO LA
TENSIÓN DE ENTRADA DE LOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS.
Cuando el regulador detecta que es de noche desconecta la entrada para evitar la
circulación de corriente de la batería a las placas fotovoltaicas. Como solución
básica, se emplea un diodo que evita la circulación de corriente inversa.
-PROPORCIONAR INFORMACIÓN DEL ESTADO DEL SISTEMA a los usuarios u
operarios, mostrando o indicando información como el voltaje y corriente de la
batería, estado de carga, alarmas, etc…

ESQUEMA INSTALACIÓN CON DIODO DE BLOQUEO EN EL REGULADOR
-EVITAR LA INVERSIÓN DE CORRIENTE, Es decir, que la batería se descargue en
periodo nocturno sobre el campo fotovoltaico, es otra de las misiones del
regulador.

Los reguladores de carga estarán protegidos frente a cortocircuitos en la línea de
consumo. El regulador de carga se seleccionará para que sea capaz de resistir sin
daño una sobrecarga simultánea, a la temperatura ambiente máxima, de:
-CORRIENTE EN LÍNEA DEL GENERADOR: un 25% superior a la corriente de
cortocircuito del generador fotovoltaico en C.E.M.
-CORRIENTE EN LA LÍNEA DE CONSUMO: un 25 % superior a la corriente máxima de
la carga de consumo.
El regulador de carga debería estar protegido contra la posibilidad de desconexión
accidental del acumulador, con el generador operando en las CEM y con cualquier
carga. En estas condiciones, el regulador debería asegurar, además de su propia
protección, la de las cargas conectadas.

-REGULACIÓN DE LA CARGA EN DIVERSAS ETAPAS PARA CONSEGUIR CARGAR LA BATERÍA a la
capacidad máxima.
-DESCONEXIÓN DE LA SALIDA DE CONSUMO POR B. TENSIÓN (descargas prof. Acumulador)
con rearme automático.
-ALARMA POR BAJA TENSIÓN DE LAS BATERÍAS (P.D.≈50%) con arranque automático.
-PROTECCIÓN ELECTRÓNICA CONTRA CORTOCIRCUITOS EN LA LÍNEA DE CONSUMO, con
rearme automático.
-SELECCIÓN DE LA CAPACIDAD Y TIPO DE BATERÍA INSTALADA
-INTENSIDAD MÁXIMA DE CARGA, que corresponde a la máxima corriente que el regulador
es capaz de suministrar a la batería.
-CÁLCULO DE LAS TENSIONES DE FLOTACIÓN EN FUNCIÓN DEL ESTADO DE CARGA registrado
durante los últimos días, evitando el posible deterioro de la batería.
PRINCIPALES PRESTACIONES INCLUIDAS EN LOS REGULADORES DE CARGA

Los parámetros más importantes que intervienen en el control de un regulador
son:
-La TENSIÓN MÁXIMA DE CARGA, que corresponde a la tensión en bornes de la
batería a partir de la cual la corriente entregada por el campo de módulos
fotovoltaicos es limitada por el regulador de carga.
-La TENSIÓN DE SALIDA DE FLOTACIÓN, que corresponde a la tensión en bornes de
la batería a partir de la cual el regulador reconecta el campo de módulos
fotovoltaicos a la batería para proceder a su recarga. El voltaje de flotación es la
tensión a la que se mantiene una batería después de haber sido completamente
cargada para mantener esa capacidad mediante la compensación de la auto-
descarga de la batería.

-La TENSIÓN DE SALIDA DE FLOTACIÓN (13-14V). Tensión en bornes de la batería a partir de
la cual el regulador reconecta el campo de módulos fotovoltaicos a la batería para proceder
a su recarga. En esta fase la batería ya está cargada al 100% y lo que se hace es proporcionar
la corriente necesaria para compensar la autodescarga, de manera que permanezca al
100%.

-TENSIÓN DE DESCONEXIÓN DE CONSUMO (13-14V). Determina cuando son
desconectadas los consumos controlados por el regulador de carga para evitar la
descarga profunda de la batería. Voltaje de la batería por debajo del cual se
interrumpe el suministro de electricidad a las cargas de consumo.
-TENSIÓN FINAL DE CARGA. Voltaje de la batería por encima del cual se interrumpe la
conexión entre el generador fotovoltaico y la batería, o reduce gradualmente la
corriente media entregada por el generador fotovoltaico.
-TENSIÓN DE REARME DE CONSUMO. Determina cuando pueden ser conectados
nuevamente los consumos controlados por el regulador de carga.
-INTENSIDAD MÁXIMA DE CARGA, que corresponde a la máxima corriente que el
regulador es capaz de suministrar a la batería.

 CARGA PROFUNDA O CARGA EN BRUTO (BULK). En esta etapa el regulador solar o el
cargador deja pasar el máximo de corriente disponible procedente de las placas
solares o del grupo electrógeno hasta que la batería alcance la TENSIÓN DE
ABSORCIÓN. Vabs 14,4V y que supone el 80% – 85% de carga de la batería.
-Es la primera etapa de carga de una batería, suministrando una corriente elevada. En
este proceso aumenta rápidamente la tensión de la batería, hasta una primera
tensión límite (Tensión de absorción). Se consigue que la batería esté cargada un 80-
90%.
-La batería está descargada y toda la corriente producida en el campo fotovoltaico es
inyectada en las baterías, incrementándose la tensión en la batería a medida que ésta
se va llenando.

REGULADOR DE CARGA D.C./A.C.
-ETAPA DE ECUALIZACIÓN: Esta etapa de carga sirve para varias tareas de
mantenimiento de la batería. La ecualización (igualación o carga de mantenimiento) es
una sobrecarga de la batería, elevando la tensión de carga por encima de la tensión de
gaseamiento, que provoca un gaseamiento fuerte de la batería. Tiene la finalidad de:
Romper estratificaciones de ácido dentro de las células. Tras mucho tiempo en reposo
y sin recargar completamente una batería, esta puede sufrir una estratificación del
ácido, quedando el ácido más denso abajo y dejando el ácido menos denso arriba en el
vaso. La ecualización sirve para mezclar el electrolito y así romper la estratificación que
se ha formado con anterioridad.
Para limpiar las placas de los cristales de sulfato que se han formado se hace una carga
de ecualización que disuelve los cristales o al menos provoca el despegue de estos de
las placas.
CARGA Y DESCARGA DE UNA BATERÍA: IGUALACIÓN O ECUALIZACIÓN

IGUALACIÓN O ECUALIZACIÓN

ETAPA DE ABSORCIÓN (FLOTACIÓN ALTA).
-CUANDO LLEGAMOS A LA TENSIÓN DE GASEAMIENTO (2,4V POR CÉLULA)
EMPIEZA EL PROCESO DE ABSORCIÓN. En esta fase la corriente de carga se limita
para que la tensión no suba más y se mantiene en 2,4 V por célula. LA CORRIENTE
DISMINUYE PAULATINAMENTE HASTA QUE LA BATERÍA ESTÁ COMPLETAMENTE
CARGADA.
-CUANDO LA TENSIÓN DE LA BATERÍA ALCANZA LA TENSIÓN DE ABSORCIÓN (EN
LAS BATERÍAS DE Pb-Ac ABIERTAS (14,4V) y en las baterías GEL (14,1V), el
regulador de carga solar mantiene la tensión ligeramente por debajo de dicho
valor y va reduciendo la corriente hasta que la batería está prácticamente llena.
ETAPA DE ABSORCIÓN (FLOTACIÓN ALTA)

ETAPA DE ABSORCIÓN (FLOTACIÓN ALTA)

-ETAPA DE FLOTACIÓN BAJA. En esta fase la tensión se reduce a la tensión de flotación
(generalmente 13,5 V) y la corriente inyectada se reduce hasta que la batería se llena por
completo. Una vez el acumulador está completamente cargado, inyectándose tan solo una
pequeña corriente para compensar la autodescarga.
ETAPA FLOTACIÓN BAJA (FLOTACIÓN)

Los niveles de tensión a los cuales el regulador realiza el control o los cortes se
denomina puntos de regulación. Principalmente se emplean cuatro valores:
-TENSIÓN FINAL DE CARGA DE CORTE DE SOBRECARGA VSC, que es la máxima tensión
que el regulador permite que alcance la batería.
-TENSIÓN DE REARME DE CARGA VRC, que es el mínimo valor de la tensión necesaria
para reconectar el generador para cargar la batería
-TENSIÓN DE CORTE DE SOBRE-DESCARGA VSD, que es el valor mínimo de tensión antes
de desconectar el consumo regulada según la profundidad de descarga máxima.
-TENSIÓN DE REARME DE DESCARGA VRD, es el valor de la tensión que reconecta el
consumo a la batería.
PUNTOS DE REGULACIÓN

PUNTOS DE REGULACIÓN

-UN REGULADOR PWM (Modulación por anchura de pulsos) SÓLO DISPONE EN SU
INTERIOR DE UN DIODO, POR TANTO LOS PANELES FUNCIONAN A LA MISMA
TENSIÓN QUE LAS BATERÍAS SOLARES. La energía a un lado y al otro del regulador es
la misma, con los valores de tensión y corriente iguales también.
-ESTO HACE QUE LOS MÓDULOS NO TRABAJEN EN SU PUNTO DE MÁXIMA POTENCIA,
SINO EN EL QUE IMPONE LA BATERÍA SEGÚN SU ESTADO DE CARGA, produciendo
una pérdida de potencia, que puede llegar hasta el 25-30%.
-EL REGULADOR P.W.M. ES CAPAZ DE LLENAR POR COMPLETO LA BATERÍA GRACIAS A
QUE INTRODUCE LA CARGA DE FORMA GRADUAL, a pulsos de tensión, en la fase de
flotación, fase de llenado último de la batería. Así, la corriente se va introduciendo
poco a poco hasta que la batería se llena de manera óptima y estable.
FUNCIONAMIENTODE UN REGULADOR P.W.M.

VENTAJAS
-Sencillez.
-Reducido peso y su bajo precio. Los reguladores PWM están disponibles en tamaños hasta
de 60 A y tienen una vida útil bastante larga.
-Algunos llevan incorporados un sistema de refrigeración de calor pasiva. Están disponibles
en distintos tamaños y para gran variedad de aplicaciones.
INCONVENIENTES
-El voltaje nominal debe ser el mismo que el del banco de baterías.
-No encontramos reguladores únicos por encima de los 60 A para corriente continua.
-Estos controladores tienen una capacidad limitada para el crecimiento del sistema, nada
que no puedan solucionar los reguladores M.P.P.T.

-UN REGULADOR P.W.M. ES UN REGULADOR SENCILLO QUE ACTÚA COMO UN INTERRUPTOR
ENTRE LOS MÓDULOS FOTOVOLTAICOS Y LA BATERÍA. Conectados a un regulador PWM LOS
MÓDULOS FOTOVOLTAICOS ESTÁN FORZADOS A TRABAJAR A LA TENSIÓN DE LA BATERÍA.
-CUANDO CARGAMOS UNA BATERÍA A 13,5V LOS MÓDULOS TAMBIÉN PROPORCIONAN 13,5V
LO QUE RESULTA EN PÉRDIDAS DE RENDIMIENTO Y POTENCIA RESPECTO AL M.P.P. DEL
CAMPO FOTOVOLTAICO.

Un regulador M.P.P.T. solar dispone, además del diodo de protección:
-EL CONVERTIDOR DE TENSIÓN CC-CC (de alta tensión en el campo fotovoltaico a baja
tensión en las baterías) PERMITE TRABAJAR A TENSIONES DIFERENTES EN EL CAMPO
FOTOVOLTAICO Y EN LAS BATERÍAS.
-EL SEGUIDOR DEL PUNTO DE MÁXIMA POTENCIA (MPPT) ADAPTA LA TENSIÓN DE
FUNCIONAMIENTO EN EL CAMPO FOTOVOLTAICO A LA QUE PROPORCIONE LA MÁXIMA
POTENCIA.
En un regulador M.P.P.T. la energía que entra y sale del regulador es la misma, al igual que
en los reguladores PWM, pero la tensión y la corriente son diferentes a un lado y a otro.
Con ello se consigue aumentar la tensión del panel solar y aumentar la producción solar
en hasta un 30% respecto a los reguladores PWM, aunque también son más caros los
reguladores solares MPPT.
FUNCIONAMIENTODE UN REGULADOR M.P.P.T.

El seguidor del punto de máxima potencia (M.P.P.T.) Adapta la tensión de
funcionamiento en el campo fotovoltaico a la que proporcione la máxima potencia.
FUNCIONAMIENTODE UN REGULADOR M.P.P.T.

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