Teoria sobre baterias 2

     En esta entrada comentaremos el resto de conceptos relacionados con las baterías:

     -Energía almacenada (Wh): depende del voltaje y de la carga almacenada. La unidad en el SI es el Julio pero como es demasiado pequeña se suele utilizar el Wh (energía equivalente a trabajar a la potencia de 1W durante una hora). La equivalencia es 1Wh=3600J.

     La energía de una batería la calcularemos multiplicando el voltaje en Voltios por la capacidad de carga en Ah o lo que es lo mismo Energía(Wh)=E(V)*C(Ah).

     Tanto el voltaje como la capacidad de carga varían mucho en función de cómo se use la batería por lo que la energía también variará.

     El rango o los kilómetros que podrá realizar una moto con una sóla carga depende principalmente de este parámetro por lo que nos interesará tener unas baterías que nos den la máxima energía posible. El límite normalmente lo marcará el espacio disponible en la moto, el peso y el precio.

     Para hacernos una idea, la Brammo Enertia tiene 3.1 kWh, la Quantya Strada 2kWh y la Zero S 4kWh. Yo estoy dudando entre usar un pack de baterías de 72V(76.8V)/40Ah y 3kWh y otro de 72V(76.8V)/60Ah y 4.6kWh. Probablemente me decida por este último lo que me permitiría estar por delante del resto en lo que a energía almacenada y rango máximo se refiere. El problema es el mayor peso, coste y espacio que ocupan… Nunca se da algo a cambio de nada.

     -Potencia (W): En las baterías hablaremos de potencia eléctrica y la calculamos multiplicando la corriente por la tensión: Potencia (W)= I(A)*E(V). Luego la podemos traducir en potencia “mecánica” con las siguientes equivalencias:

     1 Caballo de Vapor(CV) = 736 W y 1 Horse Power(HP) = 745,7 W. Como vemos CV y HP no son equivalentes.

     Aunque las baterías le pierden la batalla a la gasolina en cuanto a la capacidad para almacenar energía sin embargo estas son muy buenas dando potencia. Como hemos visto la potencia es Corriente*Tensión y como las baterías son capaces de entregar valores muy grandes de corriente, eso si, durante pequeños periodos de tiempo como ya hemos visto, también son capaces de entregar potencias muy grandes de forma puntual.

     Hay otros parámetros importantes derivados de los que ya hemos comentado y que son útiles para comparar las baterías de distintos fabricantes:

     -Energía específica (Wh/kg): Es la energía almacenada por unidad de kg. Este es uno de los puntos donde las baterías de lítio ganan por goleada a las baterías de ácido plomo.

     -Densidad de energía (Wh/m3): Es la energía almacenada por metro cúbico de volumen de batería.

     -Potencia específica (W/kg): Es la potencia obtenida por kg de batería.

     -Eficiencia de carga o de Ah: Si la batería devuelve toda la carga puesta en ella hablamos de una eficiencia del 100%.

     Por último hablaremos un poco sobre como combinar las baterías para obtener unos determinados valores de voltaje y capacidad. Para crear nuestro propio pack de baterías tendremos que combinar las baterías que hay en el mercado conectándolas en serie (si queremos sumar voltajes) o en paralelo (si queremos sumar la capacidad de carga). También podemos combinar estos dos métodos conectando algunas en serie y otras en paralelo.

 

     Por ejemplo, si cableamos dos baterías de 36V/20Ah en serie (ver imagen) el voltaje se duplicará pero los Amperios-hora de capacidad permanecerán igual, es decir, tendremos un pack de 72V/20Ah (energía=1440 Wh). Si por el contrario las cableamos en paralelo, duplicaremos la capacidad pero el voltage será el mismo obteniendo un pack de 36V/40Ah (energía=1440Wh).

     Si queremos un pack de 72V/60Ah y tenemos baterías de 36V/20Ah tendremos que hacer una combinación 2Serie-3Paralelo usando un total de 6 baterías.

     Por último Es importante no mezclar baterías de distintas tensiones o distintas capacidades.

     ¡Espero que haya resuelto más dudas de las que he creado! A mi por lo menos me ha servido para repasar y aclarar todos estos conceptos una vez más. En otro post no estaría mal hablar de las baterías en función de su composición química y de los sistemas de gestión de baterías (BMS) y del proceso de recarga.