La especificación de cargador lipo más pasada por alto: Corriente de balanceo

Si crees que sabes todo lo que hay que saber sobre los cargadores Lipo, entonces tengo un desafío para ti porque hay una especificación de los cargadores Lipo que comúnmente se pasa por alto y es algo importante, puede hacer que tu ciclo de carga tome mucho, mucho más tiempo incluso si tienes un cargador potente y una fuente de alimentación poderosa, ese parámetro es la corriente de carga de balance. En este blog vamos a hablar de por qué la corriente de carga de balance definitivamente no debe pasarse por alto cuando eliges qué cargador quieres comprar.

Cuando compras un cargador, la pregunta más importante que creo que debes hacer es cuánto tiempo tomará cargar mis baterías. Dado suficiente tiempo, un cargador muy pequeño y débil podría cargar una batería muy, muy grande, pero ¿quién quiere sentarse durante horas y horas? ¿Esperarás a que las baterías se carguen? Quieres volar.

Probablemente estés acostumbrado a mirar parámetros como la potencia en vatios y aquí estamos viendo el ISDT k2, que tiene una potencia de 500 vatios en dos canales o una potencia de 200 vatios, o una corriente de 20 amperios.

Ahora, si no estás 100 por ciento seguro de cómo analizar esas cosas y calcular cuánto tiempo tomará cargar tu batería, ¿es eso suficiente para ti? ¿Son suficientes 200 vatios? ¿Son suficientes 500 vatios? Pero de lo que vamos a hablar hoy, nadie piensa en ello, bueno, digo nadie. Si eres una de las personas que ya sabe sobre esto, ¡felicidades! Pero mucha gente lo pasa por alto.

Así que echemos un vistazo rápido a cómo funciona la carga y qué hace la función de balance para que podamos entender por qué la tasa de carga de balance puede ser una limitación en el rendimiento de tus cargadores. Aquí estamos viendo una representación de una batería, es una batería de 4 celdas porque no quería tener más gráficos en este blog, todo funciona igual con la de 5 celdas, 6 celdas, lo que sea, no importa, todo funciona igual.

Estamos representando el estado de carga de la batería, estas baterías están algo descargadas, esta parte amarilla aquí representa qué tan cargada está; está más cerca de 3 voltios, estaría a 4.2 voltios o carga completa. Bajo condiciones ideales, después de descargar una batería, todas las celdas se descargarán exactamente la misma cantidad y terminarán en exactamente el mismo voltaje. Bajo condiciones ideales, la resistencia interna de todas las celdas será la misma, así que cuando extraemos corriente de ellas, la extraemos por igual. En realidad, esto no siempre es cierto, pero vamos a asumirlo así. Si cargáramos esas celdas, la forma en que funciona la carga es que el cargador empuja corriente hacia la batería a través del cable principal de descarga, que está conectado a todas las celdas y las carga todas juntas.

Entonces, todas las celdas se cargan al mismo ritmo, todas alcanzan los 4.2 voltios de carga completa exactamente al mismo tiempo, y todo es maravilloso. Pero así no funciona en el mundo real. En el mundo real, la resistencia interna de todas las celdas no va a estar perfectamente igualada, y así, incluso si comienzas con una batería perfectamente cargada con todas las celdas a 4.2 voltios, algunas celdas se descargarán a un voltaje más bajo que otras durante el uso normal. Y podemos ver eso representado aquí, esta celda está un poco más alta, esta celda está un poco más baja, todas están en un estado de carga diferente.

Ahora, si seguimos adelante y cargamos esas celdas a través del cable principal de descarga, que es como siempre ocurre la carga, ¿qué va a pasar? Cuando la corriente de carga del lipo fluye hacia las celdas a través del cable principal de descarga, todas las celdas se cargan al mismo tiempo proporcionalmente a su diferencia en resistencia interna. Así que comenzarán a llenarse. Aquí podemos ver el problema que ocurre, que el balanceo está diseñado para resolver. Entonces, todas las celdas se han cargado aproximadamente al mismo ritmo, pero la celda que estaba en el voltaje más alto es la primera en alcanzar 4.2 voltios. Si continuáramos cargando en este punto, seguiríamos empujando corriente hacia todas las celdas porque así es como funciona la carga, y esa celda entonces superaría los 4.2 voltios, lo que la pondría en una condición insegura; cargar por encima de 4.2 voltios, en general, se considera inseguro. Pero las otras celdas no están en 4.2 voltios, entonces ¿qué podemos hacer? Lo que sucede es que el cargador continúa cargando todas las celdas a través del cable principal, pero para evitar que las celdas llenas se sobrecarguen, comienza a extraer corriente de las celdas llenas cuando empiezan a superar los 4.2 voltios y se desbordan. Si quieres, simplemente la succiona como si tu soda estuviera a punto de hacer espuma y tú la succionas para evitar que se derrame; eso es lo que está pasando con el cable de balanceo. Así que la corriente entra por el cable principal de descarga, llena todas las celdas al mismo tiempo, y cuando una celda se eleva demasiado, el cargador extrae corriente de la celda llena y continúa haciéndolo.

Ahora podemos ver que estas celdas restantes comienzan a llenarse y cuando se llenan, el cargador comenzará a extraer corriente de ellas para evitar que se sobrecarguen pasando de 4.2 voltios, y luego la celda final llegará a 4.2 voltios, y el proceso de carga habrá terminado.

Ahora, esa no es la forma en que la mayoría de la gente piensa que funciona la carga balanceada, la mayoría piensa que el cargador está empujando corriente a través del cable de balance, cargando cada una de las celdas individuales una a la vez hasta que alcanzan 4.2 voltios. Cuando cada una llega a 4.2 voltios, se termina, y hay algunos cargadores que funcionan así, pero generalmente no es así como funcionan, y por qué no funcionan así realmente no lo sé, tal vez sea complicado construir cuatro pequeños cargadores y es más fácil construir como un cargador grande, luego una rutina de balance que evita la sobrecarga. Realmente no sé por qué lo hacen de esta manera, pero así es como lo hacen. El problema es que descargar una celda es realmente lento e ineficiente, al menos de la forma en que está construido el cargador. La forma en que estos cargadores descargan es simplemente haciendo pasar corriente a través de un banco de resistencias, básicamente están convirtiendo esa carga en calor. Tomemos por ejemplo la gran resistencia bobinada, y no recuerdo la potencia de esta cosa, pero está en tal vez decenas o incluso unos pocos cientos de vatios. Puedo descargar mucha corriente a través de esta enorme cosa. Si le pongo un ventilador y soplo aire sobre ella, puedo descargar 7,810 amperios de una batería lipo 4s y no se sobrecalienta ni se daña. Esta cosa es enorme, tu cargador no tiene una de esas, tu cargador solo tiene un pequeño banco de resistencias y esas resistencias se calientan y un pequeño ventilador sopla sobre ellas. Para evitar que el cargador se queme, solo puede descargar corrientes a cierta velocidad, y por eso cuando pones tu cargador en modo de almacenamiento, si está cargando, puede ir muy rápido porque tu batería puede aceptar mucha corriente. Pero si estás descargando, típicamente solo puede ir a 2 amperios como máximo, y el balanceo es descargar.

Así que cuando vayas a comprar un cargador no solo quieres mirar la potencia en vatios y la corriente en amperios, aunque sí quieres mirar eso, sino que también quieres desplazarte hacia abajo y encontrar en algún lugar de las especificaciones: la corriente de balance, porque la corriente de balance va a limitar qué tan rápido puedes cargar la batería una vez que cualquier celda individual alcance los 4.2 voltios. Si tu paquete es un paquete muy grande como uno de 5,000 miliamperios hora 6s, digamos que una de esas celdas alcanza los 4.2 voltios y está llena, y ahora tu corriente de balance es de 500 miliamperios, lo cual no es una buena especificación, hay cargadores con eso. Todo el proceso de carga ahora se va a ralentizar a 500 miliamperios porque solo puedes meter corriente tan rápido como el cargador pueda extraerla de la celda llena, lo que significa que si tienes un cargador de 500 vatios 20 amperios, y estás cargando esa batería grande o metiendo 500 vatios en esa batería, hasta el momento en que una de las celdas alcanza los 4.2 voltios y entonces estamos extrayendo 500 miliamperios de la batería, y todo el proceso de carga se ralentiza.

Así que si alguna vez te has preguntado por qué tu carga parece volverse súper lenta justo al final del ciclo de carga, esta podría ser una razón por la que está sucediendo. Hay otras razones que no vamos a tratar. Pero si tu cargador tiene una corriente de balance muy baja y tu batería está muy desbalanceada, o si tienes una batería muy grande que está un poco desbalanceada, entonces todo eso hará que el último pequeño porcentaje de tu ciclo de carga sea muy, muy lento.

Echemos un vistazo a otro cargador: el Hota D6. Tengo el D6 duo, este es el D6 Pro, la corriente de balance es de 1600 miliamperios, lo cual es bastante bueno, cualquier corriente de balance por encima de aproximadamente 1 a 1.5 amperios es bastante buena, una corriente de balance por debajo de 1 amperio no es tan buena, obviamente más es mejor, pero tendrás que equilibrar todo el balance. Todas las demás consideraciones que tienes en cuenta cuando compras un cargador, pero ten en cuenta que muchos cargadores no listan realmente la corriente de balance en su página principal del producto, tienes que descargar el manual o hacer tu propia investigación, debes tener mucho cuidado porque hay algunos cargadores por ahí, no me vienen nombres a la mente pero sé que existen, que tienen una especificación realmente impresionante en cuanto a cuántos vatios pueden entregar, pero una corriente de balance realmente terrible, y podrían tardar una eternidad en cargar tus baterías, tal vez quieras evitarlos.

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