Práctica Recomendada de La IEEE STD 1115 para El Dimensionamiento de Baterías de Níquel

 

Prácti Prác tica ca re reco come mend ndad ada a po porr la IE IEEE EE pa para ra para el dimensionamiento de baterías de niquel-cadmio para aplicaciones estacionarias. (IEEE Std 1115-2000) 1. is isi!n i!n " "ener eneral al Estas recomendaciones prácticas describen los métodos para la defnición de la carga en corriente continua y para el dimensionamiento de una batería de níquel-cadmio que suministre esa carga. Algunos actores relacionados con la selección de células se proporcionan para su consideración.

# 1.1.

$lcance

El presente manual cubre el dimensionamiento de las baterías de níq níqueluel-cad cadmio mio us usada adas s en op operac eración ión de o otac tación ión com comple pleta ta par para a aplica apli caci cion ones es esta estaci cion onar aria ias. s. La in inst stal alac ació ión n ma mant nten enim imie ient nto o capaci cap acitac tación ión proce procedim dimien ientos tos de pru prueba eba y la con consid sidera eració ción n de los tipos de baterías que no sean las baterías de níquel-cadmio están más má s al allá lá de dell al alca canc nce e de es este te ma manu nual al.. El dise dise!o !o de dell sist sistem ema a de corriente continua y el tama!o del cargador "s# de la batería no están en el alcance de este manual.

1.2.

Prop!sito

El propósito de este manual de recomendaciones prácticas es proporcionar un criterio de dimensionamiento probado y esta es tand ndari ari$a $ado do pa para ra las las ba bate terí rías as de ní níqu quelel-ca cadm dmio io.. Es Este te mé méto todo do consid con sidera era par para a el dim dimens ension ionami amient ento o ac actor tores es de us uso o r recu ecuent entes es y constituye la base para la operación confable de la batería.

2. %e& %e&ere erenci ncias as Esta norma debe ser usada en con%untamente con las siguientes publicaciones&

IEEE Std 110'-2015 'ráctica recomendada por la (EEE para la in inst stal alac ació ión n ma mant nten enim imie ient nto o pr prue ueba bas s y su sust stit ituc ució ión n de ba bate terí rías as )entiladas de níquel-cadmio para aplicaciones estacionarias.

 

IEEE IE EE Std Std 11 11 -1 -1** **+ +  (EEE *uía para la +elección y ,imens ,ime nsio iona nami mien ento to de ba bate terí rías as pa para ra sist sistem emas as de alim alimen enta taci ción ón ininterrumpida "'+#.

 

,. eniciones Las siguientes defniciones se aplican específcamente a este manu ma nual al de rec ecom omen enda daci cion ones es pr prác ácti tica cas. s. 'ara ara co cono noce cerr algu alguno nos s té térm rmin inos os no de defn fnido idos s en es esta ta cláu cláusu sula la po porr a)o a)orr refé reféra rase se a los los documentos que se indican en la láusula /./. •

capa paci cida dad d de un tiem tiempo po de /apacidad disponible  Es la ca descarga dada y la tensión fnal de descarga que se puede retirar de una célula en condiciones específcas de operación.

•

/iclo de trabao de la batería  +on las cargas esperadas que una batería suministre durante un periodo de tiempo defnido.

•

uncionamiento en 3uctuaci!n& Es el uncionamiento de un sistema de corriente continua con la batería el cargador y las cargas car gas tod todas as con conect ectada adas s en par parale alelo lo el car cargad gador or sum sumini inistr stra a corrien cor riente te al sis sistem tema a de cor corrie riente nte con contin tinua ua y sum sumini inistr stra a un una a corriente adicional que mantiene a la )es cargadas las batería comp co mpen ensa sand ndo o las las per perdi dida das s po porr au auto tode desc scar arga ga.. "La "La ba bate terí ría a suministra corriente sólo cuando la carga e0cede la salida del cargador#

•

Periodo  (nter)alo de tiempo en el ciclo de traba%o de la batería durante el cual se presume una carga constante para fnes de cálculos.

•

/apaci /ap acida dad d nom nomina inal l  Es la capacidad asignada por el abricante de una célula de níquel-cadmio para una descarga de corrrie co rient nte e co cons nsta tant nte e es espe pecí cífc fca a co con n un tiem tiempo po de de desc scar arga ga dada a una temperatura de electrolito especifcado para un )olta%e dado delafnal de descarga. condiciones para establecer capacidad nominalLas se basan en unautili$adas carga de corriente constante de conormidad con la norma (E 121/3 "4552-23# 67/8 3.

. en enici!n ici!n de c car"a ar"as s .1.

/onsideraciones 4enerales

El ciclo de traba%o impuesto a la batería por cualquiera de las cond co ndic icio ione nes s de desc scri rita tas s aq aquí uí de depe pend nder erá á de dell dise dise!o !o de dell sist sistem ema a de corriente continua y los requisitos de la instalación. La batería debe suministrar la demanda de potencia de corriente continua cuando se producen las siguientes condiciones&

 

•

• •

La carga en el sistema de corriente continua e0cede la potencia má0ima del cargador de baterías. La salida del cargador de la batería se interrumpe. +e pierde la alimentación de A 6puede dar lugar a una mayor demanda de potencia de corriente continua que en el punto b# anterior8. La peor de estas condiciones en términos de carga y duración

se debe considerar para determinar el tama!o de la batería para la instalación.

.2.

/lasicaci!n de las car"as 

Las cargas de  indi)iduales suministrados por la batería durante el ciclo de traba%o se pueden clasifcar como continuo o no continuo.

.2.1. /ar"as continuas  Las cargas cargas con contin tinuas uas son ene energ rgi$a i$adas das dur durant ante e tod todo o el cic ciclo lo de traba%o. Estas cargas son las que normalmente son alimentadas por el cargador de batería y las primeras en aparecer en el inicio del ciclo de traba%o. Las cargas continuas típicas son& • • • • • • •

(luminación 9otores de uncionamiento continuo on)ertidores "por e%emplo in)ersores# (ndicadores luminosos 7obinas energi$adas continuamente argas de anunciadores +istemas de comunicación

.2.2. /ar"as no continuas  Las cargas no continuas se energi$an sólo durante una parte del ciclo de traba%o. Estas cargas pueden aparecer en cualquier momento y pueden estar durante un período de tiempo determinado dentro del ciclo de traba%o pueden ser eliminados automáticamente por acción del operador o continuar :asta el fnal del ciclo de traba%o. uando )arias cargas se producen simultáneamente en el mismo cort co rto o pe perio riodo do de tiem tiempo po y un una a se secu cuen enci cia a disc discre reta ta no se pu pued eden en establecer la carga debe ser considerada como la suma de todas las cargas que se producen dentro de ese período. +i se puede establecer una secuencia discreta la carga estimada del periodo es la má0ima carga de ese lapso. +i una carga tiene una duración de menos de un segundo se considera normalmente una duración de un segundo completo. Las cargas típicas no contin;as son&  •

9otores de las bombas de emergencia

 

• • • • • • • •

9otores del sistema de )entilación de emergencia Los sistemas de protección contra incendios Las operaciones de onmutación Las operaciones de )ál)ulas accionadas por motor El aislamiento de las operaciones de conmutación E0citación inicial de campo de generadores orrientes de partida de motores orrientes ./.4 y >././ no pretende agotar las posibles cargas de  que pudiera e0istir realmente en una instalación en particular. Las cargas aplicadas a la bate ba terí ría a no norrma malm lmen ente te se es escr crib iben en co como mo po pote tenc ncia ia co cons nsta tant nte e la re resis sisten tencia cia con const stant ante e o cor corrien riente te con consta stante nte.. +in emb embarg argo o par para a el di dime mens nsio iona nami mien ento to de los los ba banc ncos os las las ca carg rgas as so son n trat tratad adas as co como mo potencia constante o corriente constante. El dise!ador debe re)isar cada sistema con cuidado para asegurarse de que todas las cargas posibl pos ibles es y sus )ar )ariac iacion iones es est estén én inc inclui luidos dos en el cál cálculo culo ")éas ")éase e el ane0o 7#

.,.

ia"rama de ciclo de trabao

Es un diagrama que muestra la carga total aplicada en un ciclo de traba%o traba %o y es una :err :erramien amienta ta para el análi análisis sis del compo comportamie rtamiento nto de la las s ca carg rgas as du dura rant nte e el cicl ciclo o. 'ara ara pr prep epar arar ar el diag diagra rama ma toda todas s las las carg ca rgas as de debe ben n se serr e0 e0pr pres esad adas as co como mo po pote tenc ncia ia o co como mo co corr rrie ient nte e esperada durante el ciclo se dibu%an en el diagrama la partida y la parada esperada. El tiempo total del ciclo de tra rab ba%o está determinada por los requisitos de la instalación.

.,.1. /ar"as conocidas Las cargas que tienen tiempos de partida y parada conocidos se representan en el diagrama de ciclo de traba%o en la orma en que se producirían. +i el tiempo de partida se conoce pero el tiempo de para pa rada da es inde indefn fnid ido o ento entonc nces es se de debe be su supo pone nerr qu que e la ca carrga continuará acti)o durante el resto del ciclo de traba%o.

.,.2. /ar"as aleatorias  Las cargas no continuas que se producen aleatoriamente deben ser presentadas en el momento más crítico del ciclo de traba%o con el fn de si simu mula larr la ca carrga má más s de des sa) a)or orab able le pa para ra la ba bate terí ría. a. 'ara ara dete de terrmi min nar el mo mome men nto má más s crít crític ico o es ne nece cesa sari rio o co con nocer ocer la capacidad de la batería sin las carga "s# aleatorias e identifcar la sección del ciclo de ser)icio que controla la capacidad de la batería. A contin con tinuac uación ión las car carga" ga"s# s# ale aleato atoria rias s deb deben en ser sup superp erpues uesta ta en el

 

e0tremo e0tr emo de la secci sección ón de con contr trol ol como se mue muestr stra a en la i"ura 1 ")éase también 1.>.>#.

.,.,. Eemplo de ciclo de trabao  La i"ura 1 es un diagrama de un ciclo de traba%o compuesto de las siguientes cargas :ipotéticas e0presadas en amperios. uando el ciclo de traba%o incluye tanto potencia como corrientes constantes por lo general es más con)eniente con)ertir las cargas eléctricas para cargas de corriente ")éase el Ane0o 7#

 

  L4 >2 A durante 3: - arga continua L/ /?2 A durante @s  orriente de partida de la carga L3 L3 12 A después de @s :asta el minuto 4/2 L> 422 A desde el minuto 32 :asta el minuto 4/2 L@ ?2 A desde el minuto 32 :asta el minuto 12 L1 arga al fnal del ciclo de traba%o& >2A los primeros @ s ?2A los siguientes 42s • • •

32A los siguientes /2 s

*Por simp *Por simpli lici cida dad, d, es esto to pu pued ede e se serr co cons nsid ider erad ado o de forma conservadora a ser un 80 una carga durante 35 s LB 422 A duran durante te 4 min. - ar arga ga al a$ar a$ar.. Este se compone de cuatro cargas de /@ A durante 4 min que puede ocurrir en cualquier momento dentro de B  

 

Este e%emplo se muestra de manera detallada en el Ane0o A. Allí se encontrará que los primeros 4/2 min es la sección controladora del ciclo de traba%o. 'or lo tanto la carga aleatoria LB termina al fnal del minuto 4/2.

5. Selec Selecci!n ci!n de dell eleme elemento nto Esta se Esta secc cció ión n res esum ume e algu alguno nos s de lo los s act actor ores es qu que e de debe ben n se serr cons co nsid ider erad ados os en la se sele lecc cció ión n de un tipo tipo de elem elemen ento to pa para ra un una a aplicación particular. Carios dise!os de células tienen dierente carga descarga y las características de en)e%ecimiento. /onsulte la IEEE Std 11-200' o la literatura de al"6n pro7eedor   par para a una discusión más amplia de las características.

5.1.

ise8o del elemento

 Dodos  Dodos los elementos de níquel-cadmio usados en aplicaciones cubiertas por esta norma se clasifcan por los dierentes espesores de c:apa. *eneralmente los elementos con placas delgadas se utili$an para pa ra ca carg rgas as qu que e ne nece cesi sita tan n co corrrie rient ntes es de alta alta de desc scar arga ga de co cort rta a duración. Los elementos con placas gruesas se utili$an para cargas de larga dur larga duraci ación. ón. Los eleme elemento ntos s con espe espesor sor de la c9apa media  se usan para cargas que necesitan un rendimiento combinado. ualquier espe es peso sorr de la plac placa a se pu pued ede e ut util ili$ i$ar ar pa para ra cu cual alqu quie iera ra de es esto tos s re requi quisit sitos os de car carga ga per pero o en gen genera erall la eco econom nomía ía det deter ermin minará ará el espesor de la placa correcta a utili$ar utili$ar.. Los el ele eme men nto tos s dise! ise!ad ado os pa para ra su ope pera raci ció ón a ten ens sió ión n de uctuación están bien )entilados o equipados con )ál)ulas de ba%a presión. pres ión. Lo Los s eleme elementos ntos :ermétic :erméticament amente e sella sellados dos son utili$ utili$ados ados en aparatos portátiles que no son adecuados para el uncionamiento con cargadores de potencial constante ")éase 1.3#

5.2.

:os &actores de selecci!n

Los siguientes actores deben ser considerados en la selección del tipo de elementos& a# Las caracterís características ticas ís ísicas icas tal tales es como la dimen dimensión sión y el peso de los los el elem emen ento tos s el ma mate teri rial al de en en)a )asa sado do co cone nect ctor ores es en entr tre e celdas y los terminales. b# La )id ida a pr pre) e)is ista ta de la inst instal alac ació ión n y la )ida )ida esp sper erad ada a del elemento c# La r recuenc ecuencia ia y la p pro roundid undidad ad de d descar escarga ga d# Demper emperatura atura ambie ambiente nte e# aract aracterí erísti sticas cas de c carg arga a # equ equerim erimien ientos tos de m mant anteni enimie miento nto g# e equerim querimiento ientos s de )enti )entilación lación :# *ol *olpes pes y )i )ibrac bracion iones. es.

 

'ara una adecuada selección y dimensionamiento de una batería par ara a una ap apli lica caci ció ón det eter erm minad inada a de deb ben co cont ntac acttar ars se co con n lo los s abr abric ican ante tes s de bat ater ería ías s par ara a obt bten ener er in ino orrma maci ción ón so sobr bre e las las características de dise!o y rendimiento rendimiento..

 

'. eterminaci!n del tama8o de la bat batería ería Carios actores básicos gobiernan el tama!o "n;mero de elementos y la capacidad nomin nominal# al# de la batería. +e inclu incluyen yen la tensi tensión ón má0ima del sistema la tensión mínima del sistema el ciclo de traba%o los actores de corrección y el margen de dise!o. ,ado que un banco de bate ba tería rías s se co comp mpon one e ge gene nera ralm lmen ente te de un n; n;me mero ro de elem elemen ento tos s idénticos conectados en serie batería es en el )olta%e un ele elemen mento to mul multip tiplic licado ado por la el tensión n;m n;mer ero ode delaele elemen mentos tos ser serie. ie. de :a

capacidad de $-; de una serie de baterías es la misma que la capacidad de $-; de un solo elemento. +i no :ay elementos con la capacidad requerida entonces dos o más bancos de igual n;mero de elementos e lementos conectadas series pueden cone co nect ctar arse se en pa para rale lelo lo pa para ra ob obte tene nerr la ca capa paci cida dad d ne nece cesa sari ria. a. :a

capacidad de amperios 9ora de una batería de este tipo es la suma sum a de las capaci capacida dades des de amper amperios ios-9o -9ora ra los ban bancos cos. El abricante debe ser consultado para saber si e0iste alguna limitación cuando dic:os bancos son conectados en paralelo. Las condiciones de uncionamiento pueden cambiar la capacidad disponible de la batería. 'or e%emplo&

a) La

capacidad temperatura.

disminuye

a

medida

disminuye

su

b) La capacidad se reduce a medida que aumenta la )elocidad de descarga.

c) El )olta%e del elemento mínimo especifcado en cualquier momento durante el ciclo de descarga de la batería limita la capacidad de potencia disponible.

d) El método de carga puede aectar a la capacidad. '.1. 2 *2-100 o 4?>-/22 elementos para tensiones de 4/ /> >? 125 o /@2 C respecti)amente. En algunos casos puede ser deseable )ariar de esta práctica para que coincida con la batería más cercana a las limitaciones de tensión del sistema.

 

'.1.1.

/alculo del n6mero = 7oltae mínimo del elemento.

uando no se desea que el )olta%e de la batería supere la tensión má0ima del sistema el n;mero de células debe estar limitado por )olta%e de carga recomendado por el abricante. Tensión ensión Máxima Máximadel del Sistema Sistema  Número o de Elemento Voltaje de Carga Carga Recomen Recomendado dado  Númer =

La tensión mínima de la batería debe ser igual a la tensión mínima del sistema más cualquier caída de tensión entre las terminales de la batería y la carga. La tensión mínima de la batería se utili$a entonces para calcular el )olta%e mínimo del elemento.

Tens ensión ión Mín Mínima imade dela la Bater Bateria ia Voltaje Míni Mínimo mo del Elemento Elemento  Númeroo de Elementos  Númer  

=

'.1.2.

>iempo de car"a como &actor limitante

'.1.,.

 El redondeo

El tiempo necesario para cargar la batería puede aectar también el n;mero y el tama!o de los elementos. El tiempo requerido de carga disminuye a medida que la tensión de carga por elemento aumenta suponiendo que la carga de equiponteciali$ación puede suministrar la alta alt a cor corrie riente nte nec necesa esaria ria al com comien ien$o $o del cicl ciclo o de la re recar carga. ga. +i la tensió ten sión n má0 má0ima ima de car carga ga es lim limita itada da es nec necesa esario rio selecc seleccion ionar ar el n;mero de elementos que pueden cargarse en el tiempo deseado. Esto a su )e$ puede requerir el uso de un elemento más grande de lo que :ubiera sido necesario. Los límites de tensión y corriente generalmente son datos suministrados por los abricantes de baterías.

+i los resultados de los cálculos mostrados en el ítem 1.4.4 indican la necesidad de un elemento raccionado se redondea a un n;mero entero más pró0imo. La tensión mínima y la tensión de carga del el elem emen ento to de debe ben n se serr reca recalc lcul ulad adas as y )e )eri rifc fcad adas as pa para ra su co corr rrec ecto to uncionamiento.

'.2.

/onsideraciones adi adicionales

Antes de proceder a calcular el tama!o del elemento para una instalació inst alación n en partic particular ular el dise! dise!ador ador debe cons considerar iderar los sigui siguientes entes actores que inuirán en el tama!o.

 

'.2.1.

actor de reducci!n de temperatura "conuso#

La capacidad de un elemento se )e aectado por su temperatura de oper op erac ació ión. n. 'ara ara un una a ca capa paci cida dad d no nomi mina nall da dada da la temp temper erat atur ura a estándar están dar del elemen elemento to es de /@ F. +i la temperatu temperatura ra del electr electrolito olito espe es pera rada da se en encu cuen entr tra a po porr de deba ba%o %o de dell es está tánd ndar ar se sele lecc ccio ione ne un elemento más grande lo sufciente para tener la capacidad requerida a la temperatu temperatura ra más ba%a esperad esperada. a. +e debe cons consultar ultar al abric abricante ante de la batería para obtener los actores de reducción que son dados para )arios tiempos de descarga y temperaturas. +i la temperatura más ba%a esperada electrólito está por encima de /@ F  generalmente no :ay un aumento notable en la capacidad disponible.

'.2.2.

 ?ar"en de dise8o

Es una práctica prudente de dise!o pre)er un margen de capacidad para permitir ampliaciones no pre)istas en el sistema de corriente continua operación reducida debido a un mantenimiento inadecuado desc de scar arga gas s rec ecie ien nte tes s te temp mper erat atur ura a am amb bient iente e más ba ba%a %as s de lo espera esp erado do o una com combin binaci ación ón de est estos os ac actor tores. es. n mét método odo par para a contemplar estas situaciones es a!adir durante el cálculo un actor mayor a 4 en el dimensionamiento del tama!o del elemento. +i se espera que las dierentes cargas cre$can a tasas dierentes puede ser más precisa aplicar la tasa de crecimiento esperada para cada carga en un momento dado y desarrollar un ciclo de traba%o de los resultado resu ltados. s. "ome "omentari ntario o: Se dim imen ens sio iona na par ara a el cic ciclo de ca carg rga a  prevista en el futuro# futuro# La capacidad del elemento calculado para una aplicación específca rara rar a )e$ coi coinci ncide de e0 e0act actame amente nte con un ele elemen mento to dis dispon ponibl ible e en el merc me rcad ado o es un pr proc oced edim imie ient nto o no norm rmal al se sele lecc ccio iona narr la ca capa paci cida dad d inmediatamente superior. La capacidad adicional obtenida puede ser considerada como parte del margen de dise!o.

'.2.,.

 actor de en7eecimiento

La ca capa paci cida dad d dism dismin inuy uye e gr grad adua ualm lmen ente te du dura rant nte e la )ida )ida de la batería sin pérdida de capacidad repentina en condiciones normales "en comparación con las baterías acidas que tienen lo que se llama !uerte !uer te Subit a#. a#. La ele elecció cción n del ac actor tor de en) en)e%e e%ecim cimien iento to es por tanto esencialmente una contraprestación económica. En el cálculo del tama!o que se muestra en la fgura A.4 se utili$a un actor de en)e en )e%e %eci cim mie ient nto o de 4./ ./@ @ lo qu que e sign ignif ifca ca qu que e la bater atería ía está stá dimensionada para lle)ar las cargas :asta que su capacidad :ayo disminuido :asta el ?2G de su capacidad nominal.

 

'ara una apl aplica icació ción n que imp implica lica alt altas as tem temper peratu aturas ras con contin tinuas uas o recuentes descargas proundas puede ser deseable utili$ar un actor de 4.>3 y sustituir la batería cuando la capacidad cae a B2G de la capacidad nominal. 'ara aplicaciones con alta tasa de descarga como el arranque de un motor la caída en el rendimiento es más lenta y puede utili$arse un actor de en)e%ecimiento más ba%o.

 

'or e% e%em empl plo o en un una a ap apli lica caci ción ón de sist sistem ema a de alim alimen enta taci ción ón ininterrumpida "+A(# con 4@ minutos de tiempo de descarga y una )ida )ida ;t ;til il de 4@ a! a!os os pu pued ede e se serr ne nece cesa sari rio o ut util ili$ i$ar ar un act actor or de en)e%ecimiento de 4.44 por lo que se reempla$aría la batería cuando su rendimiento cae :asta el 52G del )alor nominal. ,ebe consultarse al abricante de la batería para obtener inormación adicional sobre los actores de en)e%ecimiento.

'.,. E&ectos de la car"a de la batería a tensi!n constante na prolo na prolonga ngada da car carga ga de uc uctua tuació ción n de una bat baterí ería a de níq níqueluelcadmio causará una disminución de la tensión media de descarga. ,ependiendo de la tasa de descarga y )olta%e mínimo de la batería puede )erse aectada la capacidad disponible. El dise!ador debe asegurarse de que actores de califcación de capacidad Ht ")er 1.>.3# obtenidos de los abricantes se basan en la constante operación potencial. Ilado o upar tili ili$aar apl licació as ción 7nate ríasten de n n íqustant elante -c -ca aedmde io P%E/$@/IA. Los e%emplos de su uso se pueden encontrar en el Ane0o A específcamente en la fgura A.3. Las instrucciones par ara a el uso ad adec ecua uad do de las las ár área eas s de :o :o%a %a de cá cálc lcu ulo so son n las las siguientes&

 

a# ellene la inorma inormación ción nec necesari esaria a en el encabe$ encabe$amien amiento to de la :o%a de cálculo. La temperatura y el )olta%e registrado son los utili$ uti li$ado ados s en los cál cálcul culos. os. El )ol )olta% ta%e e uti utili$ li$ado ado es el )ol )olta% ta%e e mínimo de la batería di)idida por el n;mero de elementos en la batería. b)ellene los amperios y los minutos en las columnas "/# y "># seg; se g;n n lo indi indica cado do po porr las las no nota taci cion ones es de en enca cabe be$a $ado do de sección. Cer Ane0o 7 para el método de con)ersión de cargas de potencia a cargas actuales. c# al alcul cular ar y re regis gistra trarr los camb cambios ios en amper amperios ios indi indicad cada a en la colu co lum mna "3# 3#.. eg egis istr trar ar si lo los s ca cam mbio bios son po pos siti) iti)o os o negati)os. d# al alcul cular ar y re regis gistra trarr la cant cantidad idad de tiemp tiempo o en minu minutos tos des desde de el inicio de cada período :asta el fnal de la sección como se indica en la columna "@#. e# egistra egistrarr en la col column umna a "1# la cap capaci acidad dad de )alora )alorarr ac actor tores es Ht y en la co Ht colu lumn mna a "B "B## la red educ ucci ción ón de la temp temper erat atur ura a actores Dt para cada tiempo de descarga calculado en la columna "@#. #  al alcu cula larr como y reg egis isttra rar r el en tam tam a!o o de dell elem el emen entto pa para cad ada a período se indica laa! columna "?#. Denga enracuenta las la s co colu lum mna nas s su sub b se sep par arad ado os pa para ra )alo alores po posi siti ti)o )os s y negati)os. g# alcu alcular lar y regis registrar trar en la colu columna mna "?# lo los s subtot subtotales ales y tota totales les para cada sección como se indica. :# egistr egistre e el tama!o má má0imo 0imo de la sección sección 6total 6total sea may mayor or de la columna "?#8 en el punto "5# el tama!o de la sección al a$ar en el punto "42# y el tama!o sin corregir "+# en los puntos "44# y "4/#. i# (nt (ntro rodu$ du$ca ca el mar margen gen de d dise ise!o !o "Q 4 42# 2# en el pu punto nto ""43# 43# y el actor de en)e%ecimiento "Q 42# en el punto "4>#. ombinar el elem emen ento tos s "4/# "4/# "43# "43# y "4># "4># co como mo se in indi dica ca y regi regist stra ra el resultado en el punto "4@#.  %# uando el punto "4@# no coincide con la capacidad de un elemento disponible en el mercado se elige el elemento de capaci cap acidad dad inm inmedi ediato ato sup superi erior or.. 9os 9ostra trarr el re resul sultad tado o en el punto "41#. R# A partir del del )alor co colocado locado e en n el punt punto o "41# y la li literatu teratura ra del abr a bric ican ante te de dete terrmi mina narr la de deno nomi mina naci ción ón co come merrcial cial de dell elemento requerido y grabarlo en el punto "4B#.

 

ANEXO A ( I nf or mat i vo)

Ci c l odeT r a ba j o( oc ar ga )

En el e%emplo siguiente el ciclo de traba%o utili$ado es el que se muestra en la fgura A.4 y la temperatura más ba%a esperada del electrólito es de 2 F . El inciso A.4 proporciona un e%emplo de un cálculo seleccionando el n;mero de células para ser utili$ado en la batería. (nciso A./ muestra cómo se puede utili$ar la :o%a de cálculo para calcular el tama!o requerido del elemento.

$1. im imens ension ionam amien iento to del n6m n6mero ero de elemen elementos tos Eemplo  Los límites de tensión del sistema de  están entre 42@ C a 4>2 CK para el tipo de elemento en particular ")er inciso A./# el abricante recomienda un )olta%e de elemento de 4.>B C para una carg ca rga a sa sati tis sac acto tori ria. a. La ba bate terí ría a y el car carga gado dorr de debe ben n pe perm rman anec ecer er conectados directamente con el sistema de . en todo momento. I;mero de Elementos O 4>2 C S 4.>B C por celda O 5@/ las células por tanto 5@ Col oltta% a%e e fna nall de de des sca carrga O 42@ C S 5@ célul élula as O 4 442 42 C por elemento

$2.

i imen mensi siona onamie miento nto de la ca capac pacida idad dd del el ele elemen mento to

,el di ,el diag agra rama ma de dell cicl ciclo o de tr trab aba% a%o o de la bater atería ía "fgu "fgura ra A. A.4# 4# podemos construir la tabla A.4 que será de gran )alor en el llenado de la :o%a de dimensionamiento. La ;ltima columna de la Dabla A.4 muestra la capacidad solicitada para cada periodo. La capacidad total de amperios-:oras "suma de los AP parciales# se puede utili$ar para dete de terrmin minar ar el ta tama ma!o !o de dell elem elemen ento to in inic icia iall ")éa ")éase se 1. 1.>. >.4# 4# pa para ra el cálculo. La tabla A./ muestra los datos de descarga :ipotéticos para el rang rango o de elem elemen ento tos s de rend rendimi imien ento to me medi dio o H9 abr abric icad ado o po porr la empr em pres esa a A7 A7. . La tabl tabla a mu mues estr tra a lo los s )a )alo lorres ac actu tual ales es pa para ra las las descargas iniciadas a /@ F y termina cuando el )olta%e del elemento promedio alcan$a los 442 C. C. En este e%emplo la capacidad total es de >33 A: y la capacidad nominal del elemento inmediato superior del abricante es H9>3?'. 'or lo tanto los actores de capacidad nominal "R t# para el cálculo in inic icia iall se de deri) ri)an an de los los da dato tos s pa para ra es este te tipo tipo de elem elemen ento to.. Es Esto tos s actores se muestran en la Dabla A.3.

 

Jigura A./ muestra actores de reducción de temperatura :ipotética "Dt# para los elementos H9 sobre una amplia gama de temperaturas.

 

El a act ctor or H t  pa para ra el tiem tiempo po t se ca calc lcul ula a en la sigu siguie ient nte e ta tabl bla a utili$ando la órmula de interpolación  

 Denga  Denga en cuenta que la interpolación debe reali$arse sólo en los actores acto res H t. (nt (nterp erpola olació ción n de )al )alor ores es de cor corrie riente ntes s dar dará á re resul sultad tados os incorrectos.

 

Los datos de la tabla A.3 y en la fgura A./ se introducen en la planilla de la fgura A.3. En este caso el cálculo da un elemento de 52@ AP. 'uesto que los actores H t originales ueron deri)ados de un elemento con una capacidad de >3? AP es necesario comprobar si el Ht es compatible con el Ht del elemento más grande. En este caso un e0amen de los datos de tabla A./ muestra que los actores H t para el mode mo delo lo H9 H95/ 5/2' 2' so son n es esen enci cial alme ment nte e las las mi mism smas as qu que e el mo mode delo lo H9>3?' así que no es necesario segui H9>3?' seguirr calcul calculando ando.. +i los acto actores res H t son dierentes se debe repetir el cálculo con los nue)os )alores. Este proceso iterati)o debe continuarse :asta que los actores H t  para el tipo elemento calculado sean compatibles con los utili$ados en la :o%a de cálculo de dimensionamiento. dimensionamiento.

 

$ 2.4#.