Cómo se precargan los condensadores de un inversores
En este artículo exploraremos en profundidad por qué es esencial precargar algunos tipos de inversores, cuándo se requiere este procedimiento y cómo llevarlo a cabo de manera efectiva. Nuestra intención es proporcionarte información detallada para que puedas poner en funcionamiento tu inversor sin complicaciones innecesarias.
Tabla de contenido
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¿Por qué es necesario precargar un inversor?
Todos los inversores cuentan con un banco de condensadores en su entrada de corriente continua (CC). Esto garantiza que el voltaje de salida se mantenga constante cuando se cambian las cargas de corriente alterna (CA). Al conectar un banco de baterías al inversor, se produce una violenta oleada de corriente conocida como «corriente de arranque» hasta que dichos condensadores se llenan por completo – esto ocurre en forma extraordinariamente violenta en apenas 1 milisegundo generando la famosa «chispa» que podemos ver y escuchar.
Inicialmente, los condensadores están descargados, lo que significa que no ofrecen resistencia alguna. Por lo tanto, durante un breve período, los componentes conectados actúan como si estuvieran en un cortocircuito. En este escenario, la corriente que fluye desde las baterías hacia los condensadores solo se ve limitada por la resistencia interna de las baterías, los cables, los fusibles y los conectores. Como se muestra en los gráficos a continuación, la velocidad de flujo de la corriente disminuye rápidamente a medida que los condensadores se cargan y el voltaje aumenta.
En el caso de algunas baterías de litio que utilizan cables cortos y anchos, la resistencia interna total puede ser tan baja como 5mΩ o 0.005Ω, en especial si se trata de buenas celdas LiFePO4, y de hecho, mientras más baja es mejor. Aplicando la ley de Ohm, podemos calcular que la corriente inicial a 12V sería de 2400A. No obstante, esta corriente disminuye en menos de un milisegundo, y todo el proceso de carga de los condensadores dura solo unos pocos milisegundos. Aunque este período es insuficiente para fundir un fusible, puede dañar fácilmente los transistores MOSFET sensibles que se encuentran en el Sistema de Gestión de Batería (BMS) de una batería de litio.
Si la resistencia interna en tu circuito es más alta, es posible que la corriente no sea lo suficientemente intensa como para dañar el BMS. No obstante, aún podría generar chispas considerables y dañar los terminales de tus baterías.
Por tu propia seguridad y para la protección de tus baterías, es esencial evitar la corriente de arranque. Esto se puede lograr fácilmente limitando el flujo de corriente hacia el inversor mientras los condensadores se cargan. A esta práctica se le conoce como «precarga de condensadores».
¿Cómo hacer la precarga de un inversor?
La precarga de un inversor es un procedimiento sencillo en cual realmente precargamos su banco de condensadores. Solo necesitas conectar una resistencia adecuada entre la carga de corriente continua (CC) y el inversor durante unos segundos y luego retirar la resistencia antes de conectar la carga de corriente continua (CC) al inversor. A continuación, se detalla este proceso paso a paso.
- Consigue una resistencia que cumpla con los siguientes requisitos:
- Sistema de 12V = resistencia de 8Ω (50W)
- Sistema de 24V = resistencia de 15Ω (100W)
- Sistema de 48V = resistencia de 30Ω (200W)
- Conecta el inversor a tus barras de bus negativas y positivas.
- Conecta el terminal positivo de la batería a la barra de bus positiva y el cable negativo de la batería a la barra de bus negativa, pero no a la batería en sí.
- Conecta uno de los extremos de la resistencia al terminal negativo de la batería y el otro extremo al cable libre del terminal negativo, cerrando así el circuito.
- Mantén la resistencia conectada durante diez segundos.
- Retira la resistencia y conecta la batería al inversor. No es necesario apresurarse, ya que los condensadores retendrán su carga durante un tiempo significativo.
Una solución de precarga de condensadores más práctica y permanente
En algunos casos, es posible que necesites desconectar tu inversor de tus baterías de manera regular. En esta situación, podría ser útil incorporar una resistencia y un interruptor a tu sistema. A continuación, se muestra un ejemplo de cómo hacerlo.
Para realizar la precarga del banco de condensadores del inversor, simplemente mueve el interruptor desde la posición «apagado» a la posición de la resistencia durante unos 10 segundos y luego cambia a la posición «encendido».
¿Cuándo hay que hacer la precarga del inversor?
La precarga es necesaria para cualquier inversor de 1500W en adelante, y no deja de ser recomendable en inversores más pequeños, en especial si no son de buena calidad pues sus mosfets y condensadores sufrirán más. Es fundamental realizarla cada vez que desconectas las baterías durante un tiempo superior a varios minutos. Los inversores más pequeños cuentan con condensadores a su vez pequeños que se cargan aún más rápidamente que los de los inversores de mayor potencia. Esto significa que el flujo de corriente disminuye lo suficientemente rápido como para evitar daños en la BMS y la generación de chispas significativas. Por lo tanto, y aunque es seguro para tu BMS conectar directamente a la batería en estos casos, el inversor si que puede sufrir desgaste prematuro de sus componentes, por lo que siempre es recomendable sin importar la potencia que este tenga.
Si dispones de un banco de baterías de litio, es sumamente importante realizar la precarga de tu inversor (1500W o más) para proteger tu BMS, incluso si utilizas baterías de tecnología AGM, sigue siendo necesario realizar la precarga debido a la posible generación de chispas que podrían arrojar pequeñas partículas de metal hacia ti. Además, la alta corriente puede dañar con el tiempo los terminales, ya que efectivamente suelda el cable al terminal.
Afortunadamente, esta tarea a menudo pasada por alto y potencialmente peligrosa puede abordarse fácilmente mediante el uso de una resistencia económica y un procedimiento sencillo.
¿Donde puedo conseguir una resistencia para precarga de condensadores idonea para mi inversor?
Te dejo a continuación una tabla de referencia que podrás usar para elegir el condensador correcto para tu instalación, dependiendo del voltaje de la misma. La elección correcta ayuda a que el tiempo de precarga e intensidades de corriente se ajusten a tu sistema.
Para 12V emplea una resistencia de 8Ω (50W)
- 【 Resistencias de Potencia Revestida de Aluminio 】 La carcasa está hecha de aleación de aluminio con ranura de disipación de calor en la superficie. Resistencia a alta temperatura, resistencia a la vibración, estabilidad a largo plazo.
- 【 Parámetros 】 Calificación de potencia: 50W, Valor de resistencia: 8 ohmios, tolerancia: 5%, material de concha: aluminio, color: tono de oro, técnicas: alambre, terminal: cobre, tipo de montaje: chasis montado. Temperatura de trabajo: -55 – +125 grados.
- 【 Alto Rendimiento 】 Alta precisión, alta carga de potencia, alta capacidad de aislamiento, baja resistencia a la inducción estándar, alta estabilidad, arquitectura fuerte. Pequeño tamaño de gran potencia. Buena confiabilidad en operación
- 【 Fácil de Instalar 】 Tamaño: 50 mm x 21 mm x 15 mm. Diseñado para el montaje del chasis. Adecuado para la instalación del disipador de calor. Pestañas de tornillo. Varios métodos de conexión para una instalación conveniente.
- 【 Ampliamente Aplicación 】 Buena flexibilidad, buena para la protección de maquinaria. Aplicable a la maquinaria industrial, pruebas de carga, la fuente de alimentación de la prueba de envejecimiento, dispositivos de control automático, etc. (como: inversor, altavoces, ascensores, grúas, audio, cabrestantes, generadores)
Para 24V emplea una resistencia de 15Ω (100W)
- 【 Resistencias de Potencia Revestida de Aluminio 】 La carcasa está hecha de aleación de aluminio con ranura de disipación de calor en la superficie. Resistencia a alta temperatura, resistencia a la vibración, estabilidad a largo plazo.
- 【 Parámetros 】 Calificación de potencia: 100W, Valor de resistencia: 15 ohmios, tolerancia: 5%, material de concha: aluminio, color: tono de oro, técnicas: alambre, terminal: cobre, tipo de montaje: chasis montado. Temperatura de trabajo: -55 – +125 grados.
- 【 Alto Rendimiento 】 Alta precisión, alta carga de potencia, alta capacidad de aislamiento, baja resistencia a la inducción estándar, alta estabilidad, arquitectura fuerte. Pequeño tamaño de gran potencia. Buena confiabilidad en operación
- 【 Fácil de Instalar 】 Tamaño: 60 mm x 21 mm x 15 mm. Diseñado para el montaje del chasis. Adecuado para la instalación del disipador de calor. Pestañas de tornillo. Varios métodos de conexión para una instalación conveniente.
- 【 Ampliamente Aplicación 】 Buena flexibilidad, buena para la protección de maquinaria. Aplicable a la maquinaria industrial, pruebas de carga, la fuente de alimentación de la prueba de envejecimiento, dispositivos de control automático, etc. (como: inversor, altavoces, ascensores, grúas, audio, cabrestantes, generadores)
Para 48V emplea una resistencia de 30Ω (200W)
Estas resistencias son muy duraderas por lo que sólo te hace falta una, además son fáciles de encontrar y reemplazar.
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