Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
-
Upload
marco-esquivel -
Category
Documents
-
view
385 -
download
19
Transcript of Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
1/26
Práctica recomendada por la IEEE parapara el dimensionamiento de baterías deniquel-cadmio para aplicaciones
estacionarias. (IEEE Std 1115-2000)
1. isi!n "eneral
Estas recomendaciones prácticas describen los métodos para ladefnición de la carga en corriente continua y para el
dimensionamiento de una batería de níquel-cadmio que suministreesa carga. Algunos actores relacionados con la selección de células
se proporcionan para su consideración.
#1.1. $lcance
El presente manual cubre el dimensionamiento de las bateríasde níquel-cadmio usadas en operación de otación completa para
aplicaciones estacionarias. La instalación mantenimientocapacitación procedimientos de prueba y la consideración de los
tipos de baterías que no sean las baterías de níquel-cadmio estánmás allá del alcance de este manual. El dise!o del sistema de
corriente continua y el tama!o del cargador "s# de la batería no estánen el alcance de este manual.
1.2. Prop!sito
El propósito de este manual de recomendaciones prácticas es
proporcionar un criterio de dimensionamiento probado yestandari$ado para las baterías de níquel-cadmio. Este método
considera para el dimensionamiento actores de uso recuentes yconstituye la base para la operación confable de la batería.
2. %e&erencias
Esta norma debe ser usada en con%untamente con las siguientespublicaciones&
IEEE Std 110'-2015 'ráctica recomendada por la (EEE para lainstalación mantenimiento pruebas y sustitución de baterías)entiladas de níquel-cadmio para aplicaciones estacionarias.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
2/26
IEEE Std 11-1**+ (EEE *uía para la +elección y,imensionamiento de baterías para sistemas de alimentaciónininterrumpida "'+#.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
3/26
,. eniciones
Las siguientes defniciones se aplican específcamente a estemanual de recomendaciones prácticas. 'ara conocer algunos
términos no defnidos en esta cláusula por a)or reférase a losdocumentos que se indican en la láusula /./.
• /apacidad disponible Es la capacidad de un tiempo dedescarga dada y la tensión fnal de descarga que se puederetirar de una célula en condiciones específcas de operación.
• /iclo de trabao de la batería +on las cargas esperadas queuna batería suministre durante un periodo de tiempo defnido.
•
uncionamiento en 3uctuaci!n& Es el uncionamiento de unsistema de corriente continua con la batería el cargador y lascargas todas conectadas en paralelo el cargador suministracorriente al sistema de corriente continua y suministra una
corriente adicional que mantiene a la )es cargadas las bateríacompensando las perdidas por autodescarga. "La batería
suministra corriente sólo cuando la carga e0cede la salida delcargador#
• Periodo (nter)alo de tiempo en el ciclo de traba%o de la batería
durante el cual se presume una carga constante para fnes decálculos.
• /apacidad nominal Es la capacidad asignada por elabricante de una célula de níquel-cadmio para una descarga de
corriente constante específca con un tiempo de descargadada a una temperatura de electrolito especifcado para un
)olta%e dado de fnal de descarga. Las condiciones utili$adaspara establecer la capacidad nominal se basan en una carga decorriente constante de conormidad con la norma (E 121/3
"4552-23# 67/8 3.
. enici!n de car"as
.1. /onsideraciones 4enerales
El ciclo de traba%o impuesto a la batería por cualquiera de las
condiciones descritas aquí dependerá del dise!o del sistema decorriente continua y los requisitos de la instalación. La batería debe
suministrar la demanda de potencia de corriente continua cuando se
producen las siguientes condiciones&
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
4/26
• La carga en el sistema de corriente continua e0cede la potencia
má0ima del cargador de baterías.
• La salida del cargador de la batería se interrumpe.
• +e pierde la alimentación de A 6puede dar lugar a una mayor
demanda de potencia de corriente continua que en el punto b#
anterior8.La peor de estas condiciones en términos de carga y duración
se debe considerar para determinar el tama!o de la batería para lainstalación.
.2. /lasicaci!n de las car"as
Las cargas de indi)iduales suministrados por la batería durante
el ciclo de traba%o se pueden clasifcar como continuo o no continuo.
.2.1. /ar"as continuas Las cargas continuas son energi$adas durante todo el ciclo 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 detraba%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 momentoy 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
corto periodo de tiempo y una secuencia discreta no se puedenestablecer la carga debe ser considerada como la suma de todas las
cargas que se producen dentro de ese período. +i se puede estableceruna secuencia discreta la carga estimada
del periodo es la má0ima carga de ese lapso. +i una carga tiene unaduración de menos de un segundo se considera normalmente una
duración de un segundo completo. Las cargas típicas no contin;asson&
• 9otores de las bombas de emergencia
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
5/26
• 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 e0istirrealmente en una instalación en particular. Las cargas aplicadas a la
batería normalmente se escriben como potencia constante laresistencia constante o corriente constante. +in embargo para el
dimensionamiento de los bancos las cargas son tratadas comopotencia constante o corriente constante. El dise!ador debe re)isar
cada sistema con cuidado para asegurarse de que todas las cargasposibles y sus )ariaciones estén incluidos en el cálculo ")éase elane0o 7#
.,. ia"rama de ciclo de trabao
Es un diagrama que muestra la carga total aplicada en un ciclo detraba%o y es una :erramienta para el análisis del comportamiento de
las cargas durante el ciclo. 'ara preparar el diagrama todas lascargas deben ser e0presadas como potencia o como corrienteesperada durante el ciclo se dibu%an en el diagrama la partida y la
parada esperada. El tiempo total del ciclo de traba%o estádeterminada por los requisitos de la instalación.
.,.1. /ar"as conocidas
Las cargas que tienen tiempos de partida y parada conocidos serepresentan 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
parada es indefnido entonces se debe suponer que la cargacontinuará acti)o durante el resto del ciclo de traba%o.
.,.2. /ar"as aleatorias
Las cargas no continuas que se producen aleatoriamente debenser presentadas en el momento más crítico del ciclo de traba%o con el
fn de simular la carga más desa)orable para la batería. 'aradeterminar el momento más crítico es necesario conocer lacapacidad 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
continuación las carga"s# aleatorias deben ser superpuesta en el
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
6/26
e0tremo de la sección de control como se muestra en la i"ura 1")éase también 1.>.>#.
.,.,. Eemplo de ciclo de trabao
La i"ura 1 es un diagrama de un ciclo de traba%o compuesto delas siguientes cargas :ipotéticas e0presadas en amperios. uando el
ciclo de traba%o incluye tanto potencia como corrientes constantespor lo general es más con)eniente con)ertir las cargas eléctricas para
cargas de corriente ")éase el Ane0o 7#
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
7/26
L4 >2 A durante 3: - arga continuaL/ /?2 A durante @s orriente de partida de lacarga L3
L3 12 A después de @s :asta el minuto 4/2L> 422 A desde el minuto 32 :asta el minuto 4/2
L@ ?2 A desde el minuto 32 :asta el minuto 12L1 arga al fnal del ciclo de traba%o&
• >2A los primeros @ s
• ?2A los siguientes 42s
• 32A los siguientes /2 s
*Por simplicidad, esto puede ser considerado deforma conservadora a ser un 80 una carga durante
35 s
LB 422 A durante 4 min. - arga al a$ar. Este secompone de cuatro cargas de /@ A durante 4 minque puede ocurrir en cualquier momento dentro de B
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
8/26
Este e%emplo se muestra de manera detallada en el Ane0o A. Allí se
encontrará que los primeros 4/2 min es la sección controladora delciclo de traba%o. 'or lo tanto la carga aleatoria LB termina al fnal del
minuto 4/2.
5. Selecci!n del elementoEsta sección resume algunos de los actores que deben ser
considerados en la selección de un tipo de elemento para una
aplicación particular. Carios dise!os de células tienen dierente cargadescarga y las características de en)e%ecimiento. /onsulte la IEEEStd 11-200' o la literatura de al"6n pro7eedor para unadiscusión más amplia de las características.
5.1. ise8o del elemento
Dodos los elementos de níquel-cadmio usados en aplicacionescubiertas por esta norma se clasifcan por los dierentes espesores dec:apa. *eneralmente los elementos con placas delgadas se utili$an
para cargas que necesitan corrientes de alta descarga de cortaduración. Los elementos con placas gruesas se utili$an para cargas de
larga duración. Los elementos con espesor de la c9apa media seusan para cargas que necesitan un rendimiento combinado. ualquierespesor de la placa se puede utili$ar para cualquiera de estos
requisitos de carga pero en general la economía determinará elespesor de la placa correcta a utili$ar.
Los elementos dise!ados para su operación a tensión de
uctuación están bien )entilados o equipados con )ál)ulas de ba%apresión. Los elementos :erméticamente sellados son utili$ados en
aparatos portátiles que no son adecuados para el uncionamiento concargadores 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 características ísicas tales como la dimensión y el peso delos elementos el material de en)asado conectores entre
celdas y los terminales.b# La )ida pre)ista de la instalación y la )ida esperada del
elementoc# La recuencia y la proundidad de descargad# Demperatura ambientee# aracterísticas de carga# equerimientos de mantenimientog# equerimientos de )entilación
:# *olpes y )ibraciones.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
9/26
'ara una adecuada selección y dimensionamiento de una batería
para una aplicación determinada deben contactarse con losabricantes de baterías para obtener inormación sobre las
características de dise!o y rendimiento.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
10/26
'. eterminaci!n del tama8o de la batería
Carios actores básicos gobiernan el tama!o "n;mero de elementos
y la capacidad nominal# de la batería. +e incluyen la tensión má0imadel 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 debaterías se compone generalmente de un n;mero de elementos
idénticos conectados en serie la tensión de la batería es el )olta%e deun elemento multiplicado por el n;mero de elementos en serie. :acapacidad de $-; de una serie de baterías es la misma que lacapacidad de $-; de un solo elemento.
+i no :ay elementos con la capacidad requerida entonces dos o
más bancos de igual n;mero de elementos conectadas series puedenconectarse en paralelo para obtener la capacidad necesaria. :a
capacidad de amperios 9ora de una batería de este tipo es lasuma de las capacidades de amperios-9ora los bancos. Elabricante debe ser consultado para saber si e0iste alguna limitación
cuando dic:os bancos son conectados en paralelo.
Las condiciones de uncionamiento pueden cambiar la capacidaddisponible de la batería. 'or e%emplo&
a) La capacidad disminuye a medida disminuye sutemperatura.
b) La capacidad se reduce a medida que aumenta la )elocidadde descarga.
c) El )olta%e del elemento mínimo especifcado en cualquiermomento durante el ciclo de descarga de la batería limita la
capacidad de potencia disponible.
d) El método de carga puede aectar a la capacidad.
'.1. 2 *2-100 o 4?>-/22 elementos paratensiones de 4/ /> >? 125 o /@2 C respecti)amente. En algunoscasos puede ser deseable )ariar de esta práctica para que coincida
con la batería más cercana a las limitaciones de tensión del sistema.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
11/26
'.1.1. /alculo del n6mero = 7oltae mínimo del elemento.
uando no se desea que el )olta%e de la batería supere la tensiónmá0ima del sistema el n;mero de células debe estar limitado por
)olta%e de carga recomendado por el abricante.
Tensión Máximadel Sistema
Voltaje de Carga Recomendado= Número de Elemento
La tensión mínima de la batería debe ser igual a la tensión mínimadel sistema más cualquier caída de tensión entre las terminales de la
batería y la carga. La tensión mínima de la batería se utili$a entoncespara calcular el )olta%e mínimo del elemento.
Tensión Mínimadela Bateria Número de Elementos
=Voltaje Mínimo del Elemento
'.1.2. >iempo de car"a como &actor limitante
El tiempo necesario para cargar la batería puede aectar también eln;mero y el tama!o de los elementos. El tiempo requerido de cargadisminuye a medida que la tensión de carga por elemento aumenta
suponiendo que la carga de equiponteciali$ación puede suministrar la
alta corriente necesaria al comien$o del ciclo de la recarga. +i latensión má0ima de carga es limitada es necesario seleccionar eln;mero de elementos que pueden cargarse en el tiempo
deseado. Esto a su )e$ puede requerir el uso de un elemento másgrande de lo que :ubiera sido necesario. Los límites de tensión y
corriente generalmente son datos suministrados por los abricantesde baterías.
'.1.,. El redondeo
+i los resultados de los cálculos mostrados en el ítem 1.4.4 indicanla necesidad de un elemento raccionado se redondea a un n;meroentero más pró0imo. La tensión mínima y la tensión de carga delelemento deben ser recalculadas y )erifcadas para su correcto
uncionamiento.
'.2. /onsideraciones adicionales
Antes de proceder a calcular el tama!o del elemento para unainstalación en particular el dise!ador debe considerar los siguientes
actores que inuirán en el tama!o.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
12/26
'.2.1. actor de reducci!n de temperatura "conuso#
La capacidad de un elemento se )e aectado por su temperatura de
operación. 'ara una capacidad nominal dada la temperaturaestándar del elemento es de /@ F. +i la temperatura del electrolito
esperada se encuentra por deba%o del estándar seleccione unelemento más grande lo sufciente para tener la capacidad requerida
a la temperatura más ba%a esperada. +e debe consultar al abricantede la batería para obtener los actores de reducción que son dados
para )arios tiempos de descarga y temperaturas. +i la temperaturamás 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 capacidadpara permitir ampliaciones no pre)istas en el sistema de corriente
continua operación reducida debido a un mantenimiento inadecuadodescargas recientes temperatura ambiente más ba%as de loesperado o una combinación de estos actores. n método para
contemplar estas situaciones es a!adir durante el cálculo un actormayor a 4 en el dimensionamiento del tama!o del elemento. +i se
espera que las dierentes cargas cre$can a tasas dierentes puedeser más precisa aplicar la tasa de crecimiento esperada para cada
carga en un momento dado y desarrollar un ciclo de traba%o de losresultados. "omentario: Se dimensiona para el ciclo de carga
prevista en el futuro#
La capacidad del elemento calculado para una aplicación específcarara )e$ coincide e0actamente con un elemento disponible en elmercado es un procedimiento normal seleccionar la capacidad
inmediatamente superior. La capacidad adicional obtenida puede serconsiderada como parte del margen de dise!o.
'.2.,. actor de en7eecimiento
La capacidad disminuye gradualmente durante la )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 Subit a#. La elección del actor de en)e%ecimiento es portanto esencialmente una contraprestación económica. En el cálculo
del tama!o que se muestra en la fgura A.4 se utili$a un actor deen)e%ecimiento de 4./@ lo que signifca que la batería está
dimensionada para lle)ar las cargas :asta que su capacidad :ayo
disminuido :asta el ?2G de su capacidad nominal.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
13/26
'ara una aplicación que implica altas temperaturas continuas o
recuentes descargas proundas puede ser deseable utili$ar un actorde 4.>3 y sustituir la batería cuando la capacidad cae a B2G de la
capacidad nominal. 'ara aplicaciones con alta tasa de descarga comoel arranque de un motor la caída en el rendimiento es más lenta y
puede utili$arse un actor de en)e%ecimiento más ba%o.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
14/26
'or e%emplo en una aplicación de sistema de alimentación
ininterrumpida "+A(# con 4@ minutos de tiempo de descarga y una)ida ;til de 4@ a!os puede ser necesario utili$ar un actor de
en)e%ecimiento de 4.44 por lo que se reempla$aría la batería cuandosu rendimiento cae :asta el 52G del )alor nominal. ,ebe consultarse
al abricante de la batería para obtener inormación adicional sobrelos actores de en)e%ecimiento.
'.,. E&ectos de la car"a de la batería a tensi!nconstante
na prolongada carga de uctuación de una batería de níquel-
cadmio causará una disminución de la tensión media de descarga.,ependiendo de la tasa de descarga y )olta%e mínimo de la bateríapuede )erse aectada la capacidad disponible.
El dise!ador debe asegurarse de que actores de califcación decapacidad Ht ")er 1.>.3# obtenidos de los abricantes se basan en la
constante operación potencial.
P%E/$@/IA
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
15/26
El elemento seleccionado debe tener la capacidad sufciente para
atender a todas las cargas combinadas que probablementeaparecerán durante el ciclo de traba%o. 'ara determinar el tama!o del
elemento requerido es necesario calcular del análisis de cada seccióndel ciclo de traba%o ")er fgura /# la capacidad má0ima requerida por
la combinación de cargas esperadas "corriente )s tiempo# en lasdistintas secciones. La primera sección anali$ada es el primer periododel ciclo de traba%o.
tili$ando el actor de capacidad nominal
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
16/26
La capacidad má0ima calculada "J+ máB.# determina el tama!o del
elemento que puede ser e0presado por la siguiente ecuacióngeneral&
"/#
onde
S +e está anali$ando la sección del ciclo de carga. La sección .3# para un determinado tipo de elemento en t minutos
de tasa de descarga a /@ F con una tensión fnal de descarga determinada.
>t Es el actor de reducción de temperatura en t minutos basado en la temperatura del electrolito en elinicio del ciclo de traba%o.
S Es la capacidad requerida por cada sección +i
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
17/26
+i la corriente para el período ' N 4 es mayor que la corriente para
el período ' la sección + O ' N 4 requerirá un elemento más grandeque la sección + O '. En consecuencia los cálculos para la sección +
O ' se pueden omitir.
'..,. actor de capacidad nominal+ CtEl actor de capacidad nominal H t es la relación de la capacidad
nominal de Amperios-Pora "a una tasa de tiempo estándar a /@ F y
a un )olta%e fnal estándar de descarga# de un elemento a losamperios puede ser suministrado por este elemento en t minutos a
/@ F y a una tensión fnal de la descarga dada.
K t =Capacidad Nominal en A (C 5 )
Corriente de descarga d!rante t min
Los actores . Los e%emplos de su uso se pueden encontraren el Ane0o A específcamente en la fgura A.3. Las instruccionespara el uso adecuado de las áreas de :o%a de cálculo son las
siguientes&
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
18/26
a# ellene la inormación necesaria en el encabe$amiento de la
:o%a de cálculo. La temperatura y el )olta%e registrado son losutili$ados en los cálculos. El )olta%e utili$ado es el )olta%e
mínimo de la batería di)idida por el n;mero de elementos enla batería.
b)ellene los amperios y los minutos en las columnas "/# y ">#
seg;n lo indicado por las notaciones de encabe$ado desección. Cer Ane0o 7 para el método de con)ersión de cargas
de potencia a cargas actuales.c# alcular y registrar los cambios en amperios indicada en la
columna "3#. egistrar si los cambios son positi)os onegati)os.
d# alcular y registrar la cantidad de tiempo en minutos desdeel inicio de cada período :asta el fnal de la sección como se
indica en la columna "@#.e# egistrar en la columna "1# la capacidad de )alorar actoresHt y en la columna "B# la reducción de la temperaturaactores Dt para cada tiempo de descarga calculado en la
columna "@#.# alcular y registrar el tama!o del elemento para cada
período como se indica en la columna "?#. Denga en cuentalas columnas sub separados para )alores positi)os ynegati)os.
g# alcular y registrar en la columna "?# los subtotales y totales
para cada sección como se indica.:# egistre el tama!o má0imo de la sección 6total sea mayor de
la columna "?#8 en el punto "5# el tama!o de la sección ala$ar en el punto "42# y el tama!o sin corregir "+# en lospuntos "44# y "4/#.
i# (ntrodu$ca el margen de dise!o "Q 42# en el punto "43# y elactor de en)e%ecimiento "Q 42# en el punto "4>#. ombinarelementos "4/# "43# y "4># como se indica y registra el
resultado en el punto "4@#. %# uando el punto "4@# no coincide con la capacidad de un
elemento disponible en el mercado se elige el elemento decapacidad inmediato superior. 9ostrar el resultado en elpunto "41#.
R# A partir del )alor colocado en el punto "41# y la literatura delabricante determinar la denominación comercial delelemento requerido y grabarlo en el punto "4B#.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
19/26
ANEXO A
(Informativo)
Ciclo de Trabajo (o carga)
En el e%emplo siguiente el ciclo de traba%o utili$ado es el que semuestra 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 uncálculo 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 cálculopara calcular el tama!o requerido del elemento.
$1. imensionamiento del n6mero de elementosEemplo 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./# elabricante recomienda un )olta%e de elemento de 4.>B C para una
carga satisactoria. La batería y el cargador deben permanecerconectados 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@
Colta%e fnal de descarga O 42@ C S 5@ células O 442 C porelemento
$2. imensionamiento de la capacidad del elemento
,el diagrama del ciclo de traba%o de la batería "fgura A.4#podemos construir la tabla A.4 que será de gran )alor en el llenado
de la :o%a de dimensionamiento. La ;ltima columna de la Dabla A.4muestra la capacidad solicitada para cada periodo. La capacidad total
de amperios-:oras "suma de los AP parciales# se puede utili$ar paradeterminar el tama!o del elemento inicial ")éase 1.>.4# para elcálculo.
La tabla A./ muestra los datos de descarga :ipotéticos para elrango de elementos de rendimiento medio H9 abricado por laempresa A7. La tabla muestra los )alores actuales para las
descargas iniciadas a /@ F y termina cuando el )olta%e del elementopromedio alcan$a los 442 C. En este e%emplo la capacidad total es de
>33 A: y la capacidad nominal del elemento inmediato superior delabricante es H9>3?'.
'or lo tanto los actores de capacidad nominal "R t# para el cálculo
inicial se deri)an de los datos para este tipo de elemento. Estosactores se muestran en la Dabla A.3.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
20/26
Jigura A./ muestra actores de reducción de temperatura :ipotética
"Dt# para los elementos H9 sobre una amplia gama de temperaturas.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
21/26
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
22/26
El actor H t para el tiempo t se calcula en la siguiente tablautili$ando la órmula de interpolación
Denga en cuenta que la interpolación debe reali$arse sólo en losactores H t. (nterpolación de )alores de corrientes dará resultados
incorrectos.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
23/26
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
24/26
Los datos de la tabla A.3 y en la fgura A./ se introducen en la
planilla de la fgura A.3. En este caso el cálculo da un elemento de52@ AP. 'uesto que los actores H t originales ueron deri)ados de un
elemento con una capacidad de >3? AP es necesario comprobar si elHt es compatible con el Ht del elemento más grande. En este caso un
e0amen de los datos de tabla A./ muestra que los actores H t para elmodelo H95/2' son esencialmente las mismas que el modeloH9>3?' así que no es necesario seguir calculando. +i los actores H tson dierentes se debe repetir el cálculo con los nue)os )alores. Esteproceso iterati)o debe continuarse :asta que los actores H t para el
tipo elemento calculado sean compatibles con los utili$ados en la :o%ade cálculo de dimensionamiento.
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
25/26
$
-
8/19/2019 Práctica Recomendada de la IEEE Std 1115 para el Dimensionamiento de Baterías de níquel.docx
26/26
Es importante tener en cuenta que los actores H t calculados por
este método son específco para el tipo de elemento en cuestión ypueden no ser aplicables a todos los tipos de elementos en un rango
particular. +i el tipo de elemento calculado a partir del material "4B#de la :o%a de cálculo "Jigura 3# no es el mismo que el tipo de
elemento utili$ado para los actores de H t puede ser necesariocalcular nue)os actores H t para un tipo de elemento más apropiado")er 1.> 2.4#.