¿Dónde va el derivador de un monitor de batería?
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Un derivador es una resistencia calibrada, y un monitor de batería calcula el estado de carga contando cada amperio que pasa por él. Eso solo significa algo si los ve todos. El derivador va en el borne negativo de la batería, con todas las demás conexiones negativas del sistema hechas al otro lado, de modo que la batería tenga exactamente un camino hacia el resto de la instalación y ese camino pase por el derivador. Montarlo en un derivado, solo del lado del cargador, o entre la batería y una barra que otras cosas también puentean, hace que el monitor informe de una fracción del tráfico como si fuera el conjunto.
Qué mide realmente el derivador
El derivador es una pieza de metal con una resistencia conocida y muy pequeña. La corriente que lo atraviesa produce una tensión mínima entre sus extremos, el monitor lee esa tensión, la convierte en amperios, la multiplica por el tiempo y suma el resultado. El estado de carga es ese total acumulado comparado con la capacidad que se le haya indicado a la batería.
La medición no tiene nada de ingenioso. Lo ingenioso está en el conteo, y el conteo solo es correcto si todos los amperios están en el mismo sitio al mismo tiempo, que es por lo que la colocación es todo el asunto.
La única disposición que funciona
- El borne negativo de la batería se conecta al derivador y a nada más.
- Toda conexión negativa de la instalación se hace al otro lado del derivador.
- Eso incluye el cargador, el regulador, el inversor, el punto de reparto y cualquier unión al chasis.
- La batería tiene por tanto exactamente una ruta al resto del sistema, y el derivador está en ella.
Cómo se ve desde fuera un derivador parcial
Se ve como un monitor que está más o menos bien y de vez en cuando dice algo absurdo. El patrón clásico es una batería que marca llena y luego se hunde bajo carga, porque se midió la carga y no la descarga, o al revés. Otro es un estado de carga que sube con el vehículo parado, lo que significa que algo está alimentando la batería por fuera del derivador.
El error va en una sola dirección: un derivador que ve parte de la corriente siempre cuenta de menos. Nunca informa de más, así que la lectura se desvía hacia el optimismo, que es la dirección equivocada para una batería que se intenta proteger.
La tensión sola no dice el estado de carga
Un voltímetro es un buen instrumento y un mal indicador de combustible. El hierro-litio mantiene su tensión casi plana en la mitad de su rango y luego cae rápido al final, así que una tensión en reposo que parece sana puede estar por encima de una batería con muy poco dentro. La tensión avisa de que está casi vacía; no dice cuánto queda por el medio.
Ese es el argumento para contar culombios en lugar de leer voltios. También es la razón de que haya que indicarle al monitor la capacidad real de la batería, y de que convenga reiniciarlo a lleno cuando la batería esté realmente llena.
Resincronizar, y por qué la deriva es normal
El conteo tiene dos fuentes de error que se acumulan: la medición en sí y la cifra de capacidad por la que divide el monitor. A lo largo de semanas el total se desvía. La solución es una carga completa periódica, momento en el que se le dice al monitor que la batería está al 100 por cien y el contador arranca desde un punto conocido.
Un sistema que nunca llega a una carga realmente completa se desviará un poco más en cada ciclo, así que si la lectura se vuelve cada vez menos creíble, la pregunta es cuándo estuvo la batería por última vez el tiempo suficiente en absorción como para llenarse de verdad.
Dimensionar el derivador
El derivador tiene que llevar la mayor corriente que vaya a pasar por él sin calentarse, y esa es la suma de lo que pueda circular a la vez: un inversor grande consumiendo mientras un cargador trabaja. En un sistema montado sobre la batería LiFePO4 de 12,8 V y 200 Ah, publicada con 200 A de descarga continua, el derivador está en el camino de esos 200 A más lo que añada el lado de carga, así que no es una pieza para dimensionar por la carga media.
Sus cables de medida son dos hilos finos aparte que van al display, y deben protegerse con fusible en el extremo de batería como cualquier otro conductor pequeño, porque recorren todo el vehículo y son la única parte de la instalación que nadie piensa como portadora de corriente.
Las piezas que usa esta gama
La batería LiFePO4 de 12,8 V y 200 Ah está publicada con 200 A de descarga continua, y el cable de batería de esta gama es de cobre puro de 4 AWG con terminales de anillo de 3/8 de pulgada (9,5 mm), que es lo que tienen que aceptar los bornes del propio derivador. Los inversores van de 1 kW a 3 kW con pico del doble de la continua, así que el derivador está en un camino que ve una corriente grande un instante y una moderada durante horas.
Preguntas frecuentes
- ¿Puede ir el derivador en el lado positivo?
- Los monitores están pensados para el lado negativo, que además es el lado más seguro para trabajar. El requisito que importa es el mismo en ambos: toda corriente que entre o salga de la batería tiene que pasar por él y solo puede existir un camino.
- ¿Por qué sube el estado de carga si no hay nada funcionando?
- Algo está cargando la batería por fuera del derivador, lo que significa que hay una segunda conexión al borne negativo o un cargador aterrizando en el lado equivocado. El monitor ve la carga pero no esa corriente, así que la cuenta se mueve al revés.
- ¿Cada cuánto hay que reiniciar el monitor a lleno?
- Siempre que la batería llegue de verdad a carga completa, y el sistema debería organizarse para que eso ocurra con regularidad. Si nunca ocurre, la cuenta se desvía un poco más en cada ciclo y la lectura pierde utilidad de forma progresiva.
- ¿Sustituye un derivador a un BMS?
- No. Un BMS protege las celdas y puede desconectarlas; un derivador mide la corriente que entra y sale del conjunto de la batería. Responden a preguntas distintas, y un sistema puede tener los dos con sentido.
