Probablemente todos sepamos, ya sea por haberlo oído o experimentado en “carne propia”, que la autonomía, mejor dicho, capacidad, de las baterías recargables, fundamentalmente, en las de plomo-ácido (por ejemplo la de los vehículos) y selladas de gel, se reduce drásticamente a medida que aumentamos el consumo, esto es, la corriente que solicitamos de las mismas.
Obviamente no nos referimos al simple cálculo algebraico de dividir la capacidad nominal o “de fábrica” por el consumo, lo cual solamente existiría en una batería ideal, que solo es producto de la imaginación…!!!
Por ejemplo:
Si tenemos una batería de 4 AH (amper/hora), podríamos tentarnos de afirmar que “si consumo 1 A., me durará 4 horas, si consumo 2 A., 2 horas, si le pido 4 A., 1 hora, etc. En la práctica, sabemos que esto no es así.
Las baterías de plomo-ácido, que tampoco escapan a este problema, ya existían desde el siglo XIX, y el problema ya tenía a varios científicos pensando.
Un alemán, W. Peukert, estableció, en 1897 una fórmula que, casi sin alterar es la que ha estado utilizando hasta el día de hoy, y permite calcular con mucha aproximación la capacidad real, o bien, el tiempo de autonomía, de una batería de plomo-ácido o de gel sellada, en función de la autonomía nominal y el consumo al que la sometemos.
En cuanto a la fórmula en cuestión, se las presento:
Que nos da el tiempo en horas de autonomía en función de cómo varia la capacidad según el consumo. Los parámetros son:
t: es el tiempo en horas de autonomía que nos da la fórmula.
C: es la capacidad de la batería en Ah indicada por el fabricante, durante un tiempo de consumo determinado, que es el siguiente parámetro:
H: es el tiempo en horas indicado por el fabricante que indica en qué base de tiempo está calculada la capacidad nominal.
Ejemplo:
una de batería de 6 Volt 4 AH, si además en la batería se indica 20H (en general son todas así), significa que durante 20 horas puede entregar el equivalente a 4 amperes en una hora, o sea 200mA o 0,2 A durante 20 horas.
Esto es porque son diseñadas para backup en caso de corte de energía y mantener el suministro de alimentación a circuitos electrónicos o eléctricos de bajo consumo, como alarmas, UPS (fuentes para PC), etc.
En general, si no está impreso en la batería, podemos suponer que el valor normalmente es de 20 horas.
I: es la intensidad de corriente que solicitaremos de la batería, en A (amperes), el cual debemos conocerlo midiendo el consumo a velocidad promedio del modelo con un amperímetro conectado en serie con el motor.
k: es el exponente de Peukert y es un valor inherente al tipo de batería y en general debe ser indicado por el fabricante, aunque generalmente esto no es así. No obstante, en general se puede afirmar que este valor está comprendido entre 1.1 (para baterías de gel de buena calidad) y 1.3 (para las de plomo-ácido). Si existiera una batería ideal, el exponente seria 1, cosa que sencillamente no existe. Cuanto menor sea, mejor rendimiento tendremos de la batería.
Veamos un ejemplo:
Supongamos que tenemos una batería de 6V 4AH, y nuestro sistema consume 2A (supongamos un consumo constante promediándolo), supongamos también que la batería entrega 4AH equivalente en 20H (salvo se especifique lo contrario); tomemos también 1.1 como exponente de Peukert para las baterías de gel, entonces tenemos:
Lo que nos da 1.59 horas, o sea, 1 hora y 35 minutos, aprox. Si jugamos con la fórmula aumentando el consumo, vemos como desciende el tiempo de autonomía drásticamente. También se acelera el deterioro de la batería ya que como sabemos no están diseñadas para nuestro uso en motores de gran consumo. Esto suele compensarse con el relativo bajo costo de las mismas, en comparación con las de
Ejemplo con una batería (12V) de :
C: 1,2AH
H: 20 horas
I: 1300 mA o 1,3A
k: estimado en 1.1
En este caso la fórmula nos da 0,68 horas, que equivale a 40 minutos aprox. Resulta que esa mañana, tomando tiempos con cronómetro, y promediando el consumo, el test nos arrojó como resultado práctico… entre 35 y 40 minutos.
Espero haber podido ilustrarlos y que ahora puedan calcular Uds. solos sus baterías vs. sus consumos.
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