- Cargador simpleEditar
- Cargador rápidoEditar
- Cargador de tres etapasEditar
- Cargador por inducciónEditar
- Cargador inteligenteEditar
- Cargador accionado por movimientoEditar
- Cargador de pulsosEditar
- Cargador solarEditar
- Cargador con temporizadorEditar
- Cargador de goteoEditar
- Cargador-analizador de baterías universalEditar
- Cargador basado en USBEditar
- Banco de energíaEditar
- Cajas de bateríasEditar
Cargador simpleEditar
Un cargador simple funciona suministrando una fuente de alimentación de CC constante o de CC pulsada a una batería que se está cargando. Un cargador simple no suele alterar su salida en función del tiempo de carga o de la carga de la batería. Esta simplicidad significa que un cargador simple es barato, pero tiene sus contrapartidas. Normalmente, un cargador simple cuidadosamente diseñado tarda más en cargar una batería porque está configurado para utilizar una velocidad de carga más baja (es decir, más segura). Aun así, muchas baterías que se dejan en un cargador simple durante demasiado tiempo se debilitan o destruyen debido a la sobrecarga. Estos cargadores también varían en el sentido de que pueden suministrar un voltaje constante o una corriente constante a la batería.
Los cargadores de baterías simples alimentados por CA suelen tener una corriente de ondulación y un voltaje de ondulación mucho más altos que otros tipos de cargadores de baterías porque están diseñados y construidos de forma económica. Por lo general, cuando la corriente de rizado está dentro del nivel recomendado por el fabricante de una batería, la tensión de rizado también estará dentro del nivel recomendado. La corriente de rizado máxima para una batería VRLA típica de 12 V y 100 Ah es de 5 amperios. Mientras la corriente de ondulación no sea excesiva (más de 3 o 4 veces el nivel recomendado por el fabricante de la batería), la vida esperada de una batería VRLA cargada con ondulación estará dentro del 3% de la vida de una batería cargada con CC constante.
Cargador rápidoEditar
Los cargadores rápidos hacen uso de circuitos de control para cargar rápidamente las baterías sin dañar ninguna de las celdas de la batería. El circuito de control puede estar integrado en la batería (generalmente para cada celda) o en la unidad de carga externa, o dividido entre ambas. La mayoría de estos cargadores tienen un ventilador de refrigeración para ayudar a mantener la temperatura de las celdas en niveles seguros. La mayoría de los cargadores rápidos también son capaces de actuar como cargadores nocturnos estándar si se utilizan con células NiMH estándar que no tienen el circuito de control especial.
Cargador de tres etapasEditar
Para acelerar el tiempo de carga y proporcionar una carga continua, un cargador inteligente intenta detectar el estado de carga y la condición de la batería y aplica un esquema de carga de 3 etapas. La siguiente descripción supone una batería de tracción de plomo ácido sellada a 25 °C. La primera etapa se denomina «absorción masiva»; la corriente de carga se mantiene alta y constante y está limitada por la capacidad del cargador. Cuando la tensión de la batería alcanza su tensión de desgasificación (2,22 voltios por celda), el cargador pasa a la segunda etapa y la tensión se mantiene constante (2,40 voltios por celda). La corriente suministrada disminuirá con la tensión mantenida, y cuando la corriente alcance menos de 0,005C el cargador entra en su tercera etapa y la salida del cargador se mantendrá constante a 2,25 voltios por celda. En la tercera etapa, la corriente de carga es muy pequeña 0,005C y a este voltaje la batería puede mantenerse a plena carga y compensar la autodescarga.
Cargador por inducciónEditar
Los cargadores de baterías inductivos utilizan la inducción electromagnética para cargar las baterías. Una estación de carga envía energía electromagnética a través de un acoplamiento inductivo a un dispositivo eléctrico, que almacena la energía en las baterías. Esto se consigue sin necesidad de contactos metálicos entre el cargador y la batería. Los cargadores de baterías inductivos se utilizan habitualmente en los cepillos de dientes eléctricos y otros dispositivos utilizados en los baños. Al no haber contactos eléctricos abiertos, no hay riesgo de electrocución. Actualmente se utiliza para cargar teléfonos inalámbricos.
Cargador inteligenteEditar
No hay que confundir un «cargador inteligente» con una «pila inteligente». Una batería inteligente se define generalmente como aquella que contiene algún tipo de dispositivo electrónico o «chip» que puede comunicarse con un cargador inteligente sobre las características y el estado de la batería. Una batería inteligente generalmente requiere un cargador inteligente con el que pueda comunicarse (véase Datos de la batería inteligente). Un cargador inteligente se define como un cargador que puede responder al estado de una batería y modificar sus acciones de carga en consecuencia.
Algunos cargadores inteligentes están diseñados para cargar:
- baterías «inteligentes» con protección interna o circuitos de supervisión o gestión.
- baterías «tontas», que carecen de cualquier circuito electrónico interno.
La corriente de salida de un cargador inteligente depende del estado de la batería. Un cargador inteligente puede controlar el voltaje, la temperatura o el tiempo de carga de la batería para determinar la corriente de carga óptima y finalizar la carga.
Para las baterías de Ni-Cd y NiMH, el voltaje a través de la batería aumenta lentamente durante el proceso de carga, hasta que la batería está completamente cargada. Después, la tensión disminuye, lo que indica a un cargador inteligente que la batería está completamente cargada. Dichos cargadores suelen estar etiquetados como cargadores ΔV, «delta-V», o a veces «delta pico», lo que indica que controlan el cambio de tensión.
El problema es que la magnitud del «delta-V» puede llegar a ser muy pequeña o incluso inexistente si se recargan baterías recargables de (muy) alta capacidad. Esto puede hacer que incluso un cargador de baterías inteligente no perciba que las baterías ya están realmente cargadas por completo, y continúe la carga. En algunos casos se producirá una sobrecarga de las baterías. Sin embargo, muchos de los denominados cargadores inteligentes emplean una combinación de sistemas de corte, cuyo objetivo es evitar la sobrecarga en la gran mayoría de los casos.
Un cargador inteligente típico carga rápidamente una batería hasta aproximadamente el 85% de su capacidad máxima en menos de una hora, y luego cambia a la carga de goteo, que tarda varias horas en completar la batería hasta su capacidad total.
Cargador accionado por movimientoEditar
Varias empresas han empezado a fabricar dispositivos que cargan las baterías basándose en los movimientos humanos. Un ejemplo, fabricado por Tremont Electric, consiste en un imán sostenido entre dos muelles que puede cargar una batería cuando el dispositivo se mueve hacia arriba y hacia abajo, como cuando se camina. Este tipo de productos aún no han logrado un éxito comercial significativo.
Un cargador para teléfonos móviles que funciona con pedales y se instala en los escritorios ha sido creado por una empresa belga, WeWatt, para su instalación en espacios públicos, como en aeropuertos, estaciones de tren y universidades se han instalado en varios países de varios continentes.
Cargador de pulsosEditar
Algunos cargadores utilizan la tecnología de pulsos en la que se alimenta una serie de pulsos de tensión o corriente a la batería. Los pulsos de corriente continua tienen un tiempo de subida, un ancho de pulso, una tasa de repetición de pulsos (frecuencia) y una amplitud estrictamente controlados. Se dice que esta tecnología funciona con cualquier tamaño, tensión, capacidad o química de las baterías, incluidas las de automoción y las reguladas por válvulas.
Con la carga por pulsos, se pueden aplicar altos voltajes instantáneos sin sobrecalentar la batería. En una batería de plomo-ácido, esto rompe los cristales de sulfato de plomo, prolongando así en gran medida la vida útil de la batería.
Varios tipos de carga por pulsos están patentados. Otros son hardware de código abierto.
Algunos cargadores utilizan pulsos para comprobar el estado actual de la batería cuando el cargador se conecta por primera vez, luego utilizan la carga de corriente constante durante la carga rápida, y luego utilizan la carga de pulsos como una especie de carga de goteo para mantener la carga.
Algunos cargadores utilizan la «carga de pulsos negativos», también llamada «carga de reflejo» o «carga de eructos». Sin embargo, no hay pruebas significativas de que la carga por impulsos negativos sea más eficaz que la carga por impulsos ordinarios.
Cargador solarEditar
Los cargadores solares convierten la energía de la luz en corriente continua de bajo voltaje. Generalmente son portátiles, pero también pueden ser de montaje fijo. Los cargadores solares de montaje fijo también se conocen como paneles solares. Los paneles solares suelen estar conectados a la red eléctrica a través de circuitos de control e interfaz, mientras que los cargadores solares portátiles se utilizan fuera de la red (es decir, en coches, barcos o vehículos recreativos).
Aunque los cargadores solares portátiles obtienen energía únicamente del sol, pueden utilizarse (dependiendo de la tecnología) en aplicaciones con poca luz (es decir, nubladas). Los cargadores solares portátiles se utilizan a menudo para la carga por goteo, aunque algunos cargadores solares (dependiendo de la potencia), pueden recargar completamente las baterías. Pueden existir otros dispositivos que combinan esto con otras fuentes de energía para una mayor eficacia de recarga.
Cargador con temporizadorEditar
La salida de un cargador con temporizador se termina después de un tiempo predeterminado. Los cargadores con temporizador eran el tipo más común para las pilas de Ni-Cd de alta capacidad a finales de la década de 1990, por ejemplo (las pilas de Ni-Cd de baja capacidad para el consumidor solían cargarse con un cargador simple).
A menudo, un cargador con temporizador y un conjunto de pilas podían comprarse como un paquete y el tiempo del cargador se ajustaba a esas pilas. Si se cargaban baterías de menor capacidad, se sobrecargaban, y si se cargaban baterías de mayor capacidad, se cargaban sólo parcialmente. Con la tendencia de la tecnología de las baterías a aumentar su capacidad año tras año, un cargador con temporizador antiguo sólo cargaría parcialmente las baterías más nuevas.
Los cargadores con temporizador también tenían el inconveniente de que la carga de las baterías que no estaban completamente descargadas, incluso si esas baterías eran de la capacidad correcta para el cargador temporizado en particular, daría lugar a una sobrecarga.
Cargador de goteoEditar
Un cargador de goteo es típicamente un cargador de baterías de baja corriente (normalmente entre 5-1.500 mA) o uno que tiene un modo de funcionamiento de carga de goteo. Un cargador de goteo se utiliza generalmente para cargar baterías de pequeña capacidad (2-30 Ah). Estos tipos de cargadores de baterías también se utilizan para mantener baterías de mayor capacidad (> 30 Ah) que suelen encontrarse en coches, barcos, vehículos recreativos y otros vehículos relacionados. En aplicaciones más grandes, la corriente del cargador de baterías es suficiente sólo para proporcionar una corriente de mantenimiento o de goteo (el goteo es comúnmente la última etapa de carga de la mayoría de los cargadores de baterías). Dependiendo de la tecnología del cargador de goteo, puede dejarse conectado a la batería indefinidamente. Algunos cargadores de baterías que pueden dejarse conectados a la batería sin dañarla se denominan también cargadores inteligentes. Algunos tipos de baterías no son adecuados para la carga por goteo. Por ejemplo, la mayoría de las baterías de iones de litio no pueden cargarse con seguridad por goteo, y el daño causado puede ser suficiente para provocar un incendio o incluso una explosión.
Cargador-analizador de baterías universalEditar
Los tipos más sofisticados se utilizan en aplicaciones críticas (por ejemplo, baterías militares o de aviación). Estos sistemas automáticos de «carga inteligente» de alta resistencia pueden programarse con complejos ciclos de carga especificados por el fabricante de la batería. Los mejores son universales (es decir, pueden cargar todos los tipos de baterías), e incluyen también funciones automáticas de comprobación y análisis de la capacidad.
Cargador basado en USBEditar
Dado que la especificación del bus serie universal prevé una fuente de alimentación de cinco voltios (con una potencia máxima limitada), es posible utilizar un cable USB para conectar un dispositivo a una fuente de alimentación. Entre los productos que se basan en este enfoque se encuentran los cargadores para teléfonos móviles, los reproductores de audio digital portátiles y las tabletas. Pueden ser dispositivos periféricos USB totalmente conformes que se adhieren a la disciplina de alimentación USB, o no controlados a la manera de las decoraciones USB.
Banco de energíaEditar
Un banco de energía es un dispositivo portátil que puede suministrar energía desde su batería incorporada a través de un puerto USB.
Los bancos de energía son populares para cargar dispositivos más pequeños alimentados por batería con puertos USB, como teléfonos móviles y tabletas, y pueden utilizarse como fuente de alimentación para diversos accesorios alimentados por USB, como luces, pequeños ventiladores y cargadores externos de baterías de cámaras digitales. Suelen recargarse con una fuente de alimentación USB. El banco de alimentación incluye un circuito de control que regula la carga de la batería y convierte el voltaje de la batería en 5,0 voltios para el puerto USB.
Algunos bancos de alimentación son capaces de suministrar energía de forma inalámbrica.
Algunos bancos de alimentación tienen una función de carga de paso que permite suministrar energía a través de sus puertos USB mientras se cargan ellos mismos simultáneamente.
Algunas baterías más grandes tienen un conector de CC (o conector de barril) para demandas de energía más altas, como las de los ordenadores portátiles.
Cajas de bateríasEditar
Las cajas de baterías son pequeños bancos de energía que se adhieren a la parte trasera de un teléfono móvil como una funda. La energía puede suministrarse a través de los puertos de carga USB o de forma inalámbrica.
Las fundas de batería también existen en forma de accesorio de agarre de la cámara, como lo fue para el Nokia Lumia 1020.
Para los teléfonos móviles con cubierta trasera extraíble, existen baterías extendidas. Se trata de baterías internas más grandes que se acoplan con una cubierta trasera dedicada y más espaciosa que sustituye a la predeterminada. Una desventaja es la incompatibilidad con otras carcasas de teléfonos mientras están acopladas.