Guía técnica de baterías de plomo-ácido: 4 parámetros clave para un rendimiento óptimo

Introducción

Comprender los parámetros técnicos básicos es fundamental a la hora de seleccionarbaterías de plomo-ácido(especialmente las de gel o plomo-carbono). Esta guía detalla el voltaje nominal, las corrientes máximas de carga/descarga, la profundidad de descarga (DOD), la vida útil y los cálculos de potencia para ayudarle a optimizar la vida útil de la batería y el diseño del sistema.

1. Tensión nominal

El voltaje de la batería es más alto en condiciones sin carga y disminuye bajo carga.

Una descarga repentina de gran corriente provoca una caída inmediata de tensión.

El voltaje frente al estado de carga (SOC) mantiene una relación aproximadamente lineal solo en condiciones sin carga.

Los siguientes son los valores de referencia del voltaje de la batería y la capacidad restante de la batería:

2. Corrientes máximas de carga/descarga

? Cálculos actuales (tasa C):

C = Capacidad de la batería (Ah).

Ejemplo: Capacidad C=100Ah, 0,15C = 0,15 × 100 = 15A.

⚡ Límites específicos de la batería:

Tipo de batería Corriente máxima de carga Corriente máxima de descarga

Gel de plomo-ácido 0,15 C ~3 I₁₀ (p. ej., 3 × 25 A = 75 A para C₁₀ = 250 Ah)

Plomo-Carbono 0,25C₁₀* 30I₁₀*

* Ejemplo:

Carga: 0,25C₁₀ = 0,25 × 250Ah = 62,5A

Descarga: 30I₁₀ donde I₁₀ = C₁₀/10 = 25A → 30 × 25A = 750A

⚠️ Reglas de diseño del sistema (cálculos originales):

Corriente de carga (dependiente del componente):

*Sistema de 5 kW + batería de 48 V* → Corriente de carga máxima ≈ 100 A

Plomo-ácido ordinario (0,1 C): Capacidad mínima = 1000 Ah

Plomo-carbono (0,25C): Capacidad mínima = 400 Ah

Corriente de descarga (dependiente de la carga):

*Carga de 10 kW + batería de 48 V* → Corriente máxima de descarga = 200 A

Plomo-carbono batería(30I₁₀): Capacidad mínima = >80Ah

Batería de gel(3I₁₀): Capacidad mínima = 800 Ah

3. Profundidad de descarga (DOD) y ciclo de vida:

Ciclo superficial: 10-30 % DOD

Ciclo medio: 40-70 % DOD

Ciclo profundo: 80-90% DOD

⏳ Datos del ciclo de vida:

Ciclo de vida del tipo de batería

Estacionaria tradicional 500-600 ciclos

Batería de arranque 300-500 ciclos

Batería VRLA 1000-1200 ciclos

Ejemplo de plomo-carbono:

Vida útil del ciclo de vida del DOD

50% 4.880 >12 años

70% 3.760 >10 años

100% 998 <3 años

? Información clave: DOD óptimo = 60-70%

4. Cálculo de la energía de la batería

Potencia teórica = Voltaje × Capacidad

Ejemplo: 12 V 250 Ah → 12 × 250 = 3000 Wh (3 kWh)

Potencia utilizable real = Potencia teórica × DOD

Ejemplo: 70 % DOD → 3000 Wh × 0,7 = 2100 Wh (2,1 kWh)

Resumen de puntos de datos sin cambios:

Todos los cálculos de tasa C (0,15C, 0,25C₁₀, 30I₁₀)

Ejemplos de diseño de sistemas (5 kW/48 V = 100 A, 10 kW/48 V = 200 A)

Requisitos de capacidad (1000 Ah, 400 Ah, 800 Ah)

Números de ciclo de vida (4.880 / 3.760 / 998)

Cálculos de potencia (3 kWh teóricos → 2,1 kWh utilizables)

Las baterías de plomo-carbono ofrecen un rendimiento superior en escenarios de alta corriente (carga de 0,25 C, descarga de 30 I₁₀) y una vida útil prolongada con una DOD parcial. Para sistemas con limitaciones de espacio/peso o cargas dinámicas, ofrecen una reducción de capacidad del 40-60 % con respecto a las baterías de gel. Adapte siempre la DOD a sus requisitos de vida útil para maximizar el retorno de la inversión.