Conmutar entre batería de respaldo y la red eléctrica.

Hola a todos, estoy interesado en realizar un montaje que consiste en un sistema de alimentacion que conmute la red electrica con un sistema de baterías, de manera que se alimente directamente de la red pero cuando esta falle se mantenga la alimentacion por medio de las baterias (como en un ordenador portatil). Es para conseguir al final una alimentacion de 24 voltios. En principio estoy pensando en utilizar baterias de Ni-Cd aunque quiza alguien mas experto pueda aconsejarme otras mejores.

Voy a partir el proyecto de cero asi que se agradecen todo tipo de consejos, esquematicos y cualquier tipo de aporte.

Muchas gracias por anticipado!
 
Como inicio este circuito puede ir dando la idea de como hacer un sistema de emergencia , como veras se estan usando un transformador de la red a 12 voltios para mantener la carga de la bateria cuando no hay fallo de corriente , esto e queda clavado a 12 voltios asi que no hay riesgo de sobrecarga o calentamiento de la bateria , siempre que esta tenga 12 voltios no circulara corriente ,la parte que detecta presencia o ausencia de luz es un relay conectado directamente a la red ,OJO que debe ser de 220 voltios , si no hubiera esto y solo tenemos un relay de 12 v por decir , podemos poner un transformador ,rectificador ,regulado de ser posible para que alimente constantemente al relay de conexión-desconexión de la bataria.Como se ha dicho el circuito incluye un pequeño cargador de carga superficial , menor que 13 voltios para el acumulador, el funcionamiento es como sigue:
Cuando hay energìa eléctrica los contactos del reley de 220 v estàn activados para cargar el acumulador (baterìa) al haber un corte, el relevo deja de recibir voltaje y por tanto el contacto 1 se desactiva, pero se conecta el contacto 2,conectando el acumulador, el cual alimenta el circuito y se inicia el funcionamiento Los cables para conectar el dispositivo de emergencia , luz ,radio ,compu ,etc, deberán ser, para el positivo, cable rojo y el negativo cable negro.
 

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Hola Jorge, ante todo muchisimas gracias, me ha sido de gran ayuda. Perdona mi ignorancia pero queria hacerte un par de preguntas sobre el diseño.
1.- Se supone que hasta que no se halla cargado la bateria completamente y conumute el rele no voy a obtener ninguna tension a la salida, correcto?
2.- A la salida del transformador obtengo una tension de 24 V y se supone que para cargar un batería de 24 V hace falta una tension algo mayor (alrededor de 30), corrigeme si me equivoco.

Otra cosilla, he estado buscando ese transformador y no he encontrado nada con esas características. ¿Existe algo parecido comercial?

Gracias de nuevo
 
Hola Jorge, ante todo muchísimas gracias, me ha sido de gran ayuda. Perdona mi ignorancia pero quería hacerte un par de preguntas sobre el diseño.
1.- Se supone que hasta que no se halla cargado la bateria completamente y conmute el rele no voy a obtener ninguna tension a la salida, correcto?

Como deseas una alimentación de emergencia lo que hace el circuito es conmutar (conecta - desconectar ) una bateria para que haga funcionar un circuito adecuado en caso de apagón , claro que este es un circuito muy elemental , pero funciona , mientras halla energia eléctrica la bateria está totalmente desconectada del circuito a alimentar , luz de emergencia , etc.
Al irse la energia eléctrica de la red comercial el relay que hace la conmutación "cae" es decir se desactiva conectando la bateria , sea esta del valor de voltaje que se ponga , incluso si estuviera descargada daría unos 22 voltios , lo que hace el supuesto "cargador" es dar una tensión Tampon , es decir una carga muy débil de mantenimiento y debe ser de 24 Volts no mas para que cuando la bateria alcance ese valor no exista corriente de carga a pesar de estar aun conectada la bateria al rectificador , generalmente los cargadores de alarmas comerciales tienen un sistema de regulación y conexión automatica al llegar a la carga de trabajo , los más economicos solo proporcionan un valor muy cercano al esperado de manera q cuando la bateria lo alcance la carga se detiene debido a que la diferencia de potenciales electricos es cero.


2.- A la salida del transformador obtengo una tension de 24 V y se supone que para cargar un batería de 24 V hace falta una tension algo mayor (alrededor de 30), corrígeme si me equivoco.

Depende del regimen al que quieras cargar la bateria , entre la salida del rectificador y la bateria esta la misma resistencia interna de la bateria que crece cuando esta se descarga y alguna resistencia limitadora con esto se consiguen cargas de 1 - 2 -3 amperios para cargar una bateria descargada , lo malo es que necesitan supervisión , es decir al llegar al punto de carga deseado se debe desconectar manual o automáticamente , sin embargo en estos circuitos que van permanentemente conectados el voltaje pico debe ser igual al nominal esperado , es decir si la bateria estuviera descargada a unos 23 voltios por ejemplo y el rectificador da 24 ese voltio de diferencia sobre la resistencia interna es el que da la corriente de carga , pero cuando la bateria igual la tension del rectificador la diferencia es cero y no hay corriente de carga a eso el llamamos tampon.
Si le pones 30 voltios te daria una carga de unos 3 amperios , lo malo es que tendrías que desconectarlo cuando la bateria alcance su voltaje de carga pleno.


Otra cosilla, he estado buscando ese transformador y no he encontrado nada con esas características. ¿Existe algo parecido comercial

Tambien tuve ese problema alguna vez , transformadores de 24 volt y aunque aqui en Lima Peru hay lugares donde te hacen los transformadores que quieras a muy bajo precio se puede usar un transformador de 12 voltios con toma central para onda completa , en realidad en un solo enrrollado con una derivación en el centro para tierra virtual pero la diferencia entre los extremos es 24 voltios (12-0-12) , puedes emplear un transformador de mayor amperaje solo por precaución uno de 5 amperios es mas que suficiente para el caso y en lugar de 2 diodos para onda completa usas los extremos para alimentar un puente de onda y obtienes 24 voltios a onda completa.
Te pongo los diagramas para que entiendas la idea
 

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En este topic hay algo muy parecido y el circuito que se me ocurrió para solucionarlo es muy parecido a este. ¿Qué tan lejos está de ser correcto, JFV?
Aclaro que no están puestos todos los detalles de los rectificadores y etc, sólo los conexionados de los relés.

Saludos
 
Bueno lo que buscamos en el campo de diseño es la salida mas sencilla y simple porque eso abarata los costos , aqui adjunto un diagrama sencillo que cumple con lo buscado de entregar un voltaje de 24 en el momento de que falla la alimentación comercial de la red , se reducen los 220 v a 24 v por medio de un ansformador y un puente de diodos , la salida se regula a 24 por el zener , la salida alimenta a un relay simple de 24 voltios , como se ve en la figura cuando hay voltaje de red el circuito mantiene clavado el voltaje de la bateria a 24 voltios circulando miliamperios para mantenimiento cuando no hay uso.
Al irse el voltaje de red se libera el ralay y conecta la bateria a la salida de emergencia
 

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Hola, he cambiado un poco el diseño. Finalmente me propongo realizar el sistema pero mediante alimentacion fotovoltaica. El sistema lleva el panel propiamente dicho, un regulador y los acumuladores. Estoy dimensionando el circuito y me he encontrado con parámetros a la hora de elegir la batería que no se que modelo seleccionar.

El consumo del sistema es de 288 Wh. Teniendo en cuenta la autonomia que debe tener la bateria y la tension de alimentacion (24V) obtengo que la bateria debe tener una capacidad de 144 Ah. A la hora de buscar una bateria comercial me he encontrado con dos problemas:
1.- No existen baterias especificas para instalaciones FV que suministren 24V solo he encontrado de 12, aunque creo que no tendra mayor problema asociar 2 en serie.
2.- Las especificaciones de la capacidad de la bateria vienen referidas en C100, C10 o en algunos casos 10h o 100h ¿como debo interpretar eso?¿que valor debo elegir para mi acumulador de 144 Ah?¿Debo dimensionar la capacidad al siguiente valor comercial o habria problemas de que se quemara?

Muchas gracias
 
Saludos si las conectas en serie vas a tener los 24V
respecto a10h. o 100h es el tiempo de descarga de dicha bateria debes elegir una en funcion de lo que quieras, para alumbrado la de 100h estaria bien.
Debes tener en cuenta que si quieres que la bateria dure no bebes permitir que se descargue totalmente, por ejemplo, que se quede al 50% lo cual significa que si vas a tener un consumo de 100Ah lo normal es que la bateria sea de 200 Ah, con lo cual vas a lograr un amayor vida de la bateria.
 
Muchas gracias por contestar. Siguiendo con el dimensionamiento de la instalacion fotovoltaica me he encontrado con un parametro que no se donde incluirlo.
Lo datos que tengo calculado son los siguientes.
Bateria:
E=300´9 Wh
Capacidad util: 250´8 Ah
Capacidad nominal máxima: C = 501´6 Ah
Paneles:
Ep = 334´4 Wh
HSP = 2´9785
Mi duda viene ahora, a la hora de elegir la potencia de los paneles. Me dicen que los paneles deben estar dimensionados para alcanzar un nivel de carga de la bateria del 25% en un tiempo inferior a 10 horas (hsp).

Tengo una duda con respecto a la elección de las baterías comerciales una vez hecho el dimensionamiento. Los cálculos teóricos de las baterías son los siguientes:
- Energia media requerida= 1 Wh
- E. total en 24 h = 24 Wh
- autonomía = 20 días
- Profundidad máxima de descarga = 50%
- Factor de rendimiento R = 0.64
- Capacidad útil de la bateria = 750 Wh = 31,25 Ah
- Capacidad nominal máx (con profundidad de descarga)=1500 Wh= 62,5 Ah
- V= 24 V
- Tipo Níquel cadmio
Estoy buscando una bateria comercial y en las hojas características la capacidad en Ah vienen referidas a un tiempo determinado de descarga en horas, concretamente C5
Mis dudas son las siguientes:

- La capacidad nominal que yo he calculado, 62.5 Ah ¿A cuantas horas de descarga viene referida?¿A 480 h (20 dias)?
- sea como sea como adapto mi valor a términos de C5?

Muchas gracias por anticipado
 
Hola a todos, no sé mucho de electrónica pero quería utilizar una batería para que mi Arduino no se apague cuando se va la electricidad de la casa entonces busqué en Internet y vi este circuito.
Me preguntaba si alguien me podría decir si funcionará bien porque no me gustaría dañar otra batería, la resistencia la puse de 10 ohms porque pienso que cuando la batería este descargada tendrá un voltaje de 4v y la fuente de 5v entonces sobre la resistencia abra 1v y permitirá pasar una corriente de 100mA que es el 10% de la capacidad en mAh de la batería que según leí es lo recomendado para cargarla, también quisiera saber si por el diodo que esta conectado a la batería va a pasar una corriente porque no quisiera que pase por ahí corriente de la batería mientras esta conectada la fuente
Ah y también si debería agregar un capacitor en donde dice vcc de Arduino para que no baje a cero el voltaje en el momento que se va la electricidad de la fuente y mientras responde el diodo de la batería.
y otra cosa ojala alguien me pueda ayudar es que quiero conectar un relevador de 5v a ese mismo punto donde dice vcc de Arduino pero con las caídas de tensión en los diodos no se si se vaya a poder activar el relevador porque cuando la batería tenga por ejemplo 4.1v menos los 0.7 del diodo serian 3.4v para el relevador :( pero no se como hacerle me costo mucho pensar este circuito pero creo que no servira solo tengo la fuente de alimentacion de 5v no tengo otra por eso pense poner la bateria de 4v porque una de 6 pienso que no se cargaria y no quiero poner un 7805 porque creo que me estaria consumiendo corriente
 

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¿Los signos de puntuación, tildes, mayúsculas etc te los cobran aparte? Casi me ahogo leyendo tu monobloque.

Pues tú solo te has contestado a todo.
Usa una batería de más tensión. O usa un elevador DC-DC
Para controlar el estado de la batería, mejor usa un controlador de baterías, por ahí hay muchos muy baratos. Aunque las baterías de plomo se pueden cargar solo limitando la tensión no me parece nada confiable tu circuito, y no controlas en absoluto la descarga.
Hay unos circuitillos ya hechos que llevan todo lo que buscas
 
Última edición:
Buenas! Lo que sucede es que básicamente tengo 2 líneas de alimentación, una es por la red eléctrica convencional (la que llega a casa) y la otra es una batería, entonces lo que quiero hacer es tener como principal fuente de alimentación a la batería, y cuando se descargue quiero que conmute automáticamente a la red eléctrica, estoy recargando la batería de forma eólica, una vez que esté recargada al 100% quiero que la conexión conmute y se alimente de nuevo de batería, si pudieran mostrarme algun diagrama sería de gran ayuda, Gracias!
 
Hay varios problemas con tu pregunta.
1. Una batería sola no puede reemplazar a la tensión de red. Necesitas un inversor.
2. Una batería típica puede entregar energía del orden de los 500Wh. Dudo que alcance ni para 15 minutos de consumo en un hogar.
 
Hay varios problemas con tu pregunta.
1. Una batería sola no puede reemplazar a la tensión de red. Necesitas un inversor.
2. Una batería típica puede entregar energía del orden de los 500Wh. Dudo que alcance ni para 15 minutos de consumo en un hogar.

No estaré usando una batería típica, ni tampoco es un hogar promedio, digamos que solo se estará alimentando un foco dentro del hogar, y pues en la salida de la batería iría un inversor
 
Si de un foco se trata tampoco necesitas un inversor hay focos con rosca edison a 12V o podes utilizar cualquier otro foco que se alimente a 12V y con la potencia que necesites
 
hola, mira, siempre necesitas EQUIPARAR TENSIONES.

o usas todo 12 v >>>>> para lo cual necesitas un transformador para bajar los 220v de la red pero con la bateria vas DIRECTO.

o usas 220v >>>>>>> para lo cual necesitas un inversor , caro y facil de quemar.

hasta aca, pinta mas interesante el usar 12 v, podrias NO TODO, pero si lo "conmutable" , de 12 v.
es obvio que queres "aprovechar" la energia captada por el sol y no guardarla.
si aceptas esto, pues la cosa sigue simplificandose creo yo....
 
solo aclarar que la vida en electronica no es tan sencilla.
uno calcula y diseña algo en funcion de que todo "andaria como lo calcule" , pero en la vida real, las cosas a veces NO andan como calculaste y eso genera DESASTRES.

ocurre a a veces mas cunado la bateria esta vieja que esta ya no almacena, asi que rapido se carg a y rapido se descarga, esto genera que en ese estado SE PONGA A OSCILAR entre :
me descargue paso a carga.
me cargue paso a entregar
me descargue paso a carga.
y el rele ese dia hace desastres.

muchas veces veo circuitos " que hacen esto" , pero no tienen en cuenta aquello y lo otro .
en fin.
 
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