Cargar un banco de litio desde el alternador parece sencillo: conectar los dos y dejar que circule la corriente. En la práctica, el alternador produce una tensión que varía con la temperatura, la carga y las revoluciones, mientras que un pack LiFePO4 necesita una tensión de carga concreta y una corriente controlada. Hacerlo bien es la diferencia entre un banco que dura una década y uno que sufre en cada viaje.

La distinción esencial

Un convertidor DC-DC mantiene estable una tensión de salida. Un cargador DC-DC controla el proceso de carga: limita la corriente y aplica la tensión adecuada a la batería. Son dos trabajos distintos. Alimentar un frigorífico desde un convertidor es correcto; cargar un banco de litio con él, no.

¿Por qué no conectar simplemente el alternador a la batería?

Aparecen tres problemas en cuanto lo intenta:

  • La tensión es incorrecta y variable. Un alternador de 12 V puede estar entre unos 13,5 V y 14,6 V, y los alternadores «inteligentes» modernos bajan deliberadamente en ciertas condiciones para ahorrar combustible. Un banco de litio que necesita 14,2–14,6 V puede no verlos nunca.
  • Nada limita la corriente. Un banco de litio grande con bajo estado de carga aceptará una corriente muy alta. Eso puede sobrecargar el alternador, sobrecalentarlo o quemar la correa.
  • La batería de arranque puede quedarse sin carga. La energía que va al banco de servicios no está disponible para el vehículo. Una instalación correcta carga primero la batería de arranque.

Qué hace realmente un cargador DC-DC

Un cargador DC-DC se sitúa entre el sistema eléctrico del vehículo y el banco de litio. Toma la tensión que proporciona el alternador, la convierte en una salida estable y limita la corriente al valor que usted elija. Al hacerlo, también resuelve el problema del alternador inteligente, porque no depende de que el alternador alcance una tensión concreta.

Características típicas que buscar, todas presentes en los modelos de esta tienda:

  • Tensiones de carga documentadas adaptadas al tamaño del banco: por ejemplo, 14,6 V para un banco de 12 V (4 celdas), 29,2 V para 24 V, 43,8 V para un banco de 36 V y 58,4 V para 48 V.
  • Una corriente máxima de salida documentada, para ajustarlo a lo que pueden aceptar tanto su alternador como su batería.
  • Un rango de entrada amplio, para que el cargador siga funcionando cuando la tensión del alternador se mueve.
  • Un diseño térmico apto para el vano motor, donde el polvo, el calor y las vibraciones son normales.

Ajustar la tensión de carga a la batería

Las celdas LiFePO4 se cargan a unos 3,45–3,65 V por celda, y por eso la misma química produce las distintas tensiones de carga que se ven en una gama de productos. La tabla muestra cómo encajan las salidas documentadas de este catálogo con los tamaños de banco habituales.

Tensiones de carga documentadas en este catálogo frente a tamaños de banco LiFePO4 habituales
Banco Celdas en serie Tensión de carga documentada
12 V nominal 4S 13,8 V, 14,5 V, 14,6 V
24 V nominal 8S 29,2 V
36 V nominal 12S 43,8 V
48 V nominal 16S 58,4 V

Utilice siempre la tensión que especifica el fabricante de su batería, no una cifra genérica de una guía, incluida esta. Algunos packs están pensados para cargarse a una tensión más baja y durar más, y algunos BMS se desconectan si la tensión supera su límite. Un BMS es un dispositivo de protección, no un regulador de carga.

Elegir la corriente de carga

Se aplican dos límites y gana el más bajo:

  1. Lo que acepta la batería. La ficha técnica de su batería indicará una corriente de carga máxima y otra recomendada. Un cargador muy grande no hace que un banco pequeño cargue más rápido: el BMS simplemente lo rechazará o las celdas sufrirán.
  2. Lo que el alternador puede ceder. La carga es una carga continua, a diferencia del breve pico del motor de arranque. Una regla muy extendida es mantener la carga continua dentro de aproximadamente la mitad de la potencia nominal del alternador y confirmar la cifra con la documentación del vehículo, pero tómelo como punto de partida para sus propias comprobaciones, no como una especificación.

Ejemplo práctico

Un banco de 12 V que acepta 50 A, tras un alternador de 180 A cuyas cargas propias del vehículo ya consumen 60 A, tiene en teoría unos 120 A de margen. Aplicando la regla anterior (aproximadamente la mitad de la potencia nominal, es decir ~90 A), el cargador debe ajustarse cómodamente por debajo: un modelo documentado de 40 A o 55 A encaja con margen.

Calor y refrigeración: por qué aquí importa el rendimiento

El vano motor es uno de los peores lugares para la electrónica. Hace calor, hay polvo y a menudo humedad, y cada vatio de calor residual tiene que salir de una caja pequeña que puede estar montada en aire quieto.

El rendimiento es lo que hace practicable un diseño estanco y sin ventilador. Un cargador al 95 % de rendimiento convierte en calor el 5 % de lo que gestiona; a 800 W son unos 40 W. Aumente las pérdidas y esa misma unidad necesita aire para sobrevivir, lo que en un vano motor significa aspirar polvo y añadir una pieza móvil que acabará fallando.

Los modelos siguientes están documentados como refrigerados de forma natural (sin ventilador) y, cuando el rendimiento está documentado, en torno al 95%. Esa combinación significa menos cosas que pueden fallar y ningún ruido de ventilador, a cambio de necesitar una posición de montaje sensata con algo de aire alrededor de la carcasa.

Una nota honesta sobre las comparaciones

PVShop no realiza comparaciones de rendimiento o calor con otras marcas. Las cifras citadas aquí son los valores documentados por el proveedor para estos modelos exactos y no han sido probadas de forma independiente por nosotros. Si compara con otro producto, compare las condiciones de ensayo documentadas, no la cifra de titular.

Cargadores DC-DC para la carga desde el alternador

Dos de esos modelos están documentados como bidireccionales, es decir, el proveedor los describe como capaces de transferir energía en ambos sentidos. Si pretende basarse en ese comportamiento —por ejemplo, para mantener una batería de arranque desde un banco de servicios—, confirme antes con nosotros el modo de funcionamiento previsto para su instalación, porque la documentación no describe la lógica de control en detalle.

Lo esencial de la instalación

  1. Proteja con fusible ambos extremos del cable entre la batería de origen y el cargador, y entre el cargador y el banco de servicios. Dimensione el fusible para el cable, no para la potencia nominal del cargador.
  2. Mantenga la línea de entrada corta y gruesa. La caída de tensión reduce la tensión de entrada del cargador y eleva la corriente de entrada para la misma potencia de salida.
  3. Móntelo donde el aire pueda circular. Una unidad sin ventilador también necesita disipar calor. No la entierre tras aislante ni en una caja sellada.
  4. No cargue una batería congelada. La mayoría de los fabricantes de LiFePO4 especifican no cargar por debajo de 0 °C; compruebe los datos de su batería y, si usa el vehículo en invierno, emplee una batería con corte de carga por baja temperatura.
  5. Ajuste primero la limitación de corriente de forma prudente, y auméntela después de haber medido corrientes y temperaturas reales en un viaje largo.

Puerto o alternador

Un cargador de alternador sirve cuando el motor está en marcha. Cuando está enchufado en un camping o un puerto necesita un cargador de red; consulte la guía sobre la carga desde red y puerto. Muchas instalaciones usan ambos, con cada cargador dimensionado para su propia fuente.

Preguntas frecuentes

¿Puedo usar un convertidor DC-DC normal para cargar mi batería de litio?+

No de forma segura como cargador. Un convertidor regula la tensión, pero no gestiona un perfil de carga ni protege la batería de una corriente excesiva. Use una unidad documentada como cargador para la química y el tamaño de banco que tiene.

¿Funciona un cargador DC-DC con un alternador inteligente?+

Es una de sus principales ventajas. Como admite un rango de entrada amplio y produce su propia salida regulada, no depende de que el alternador alcance una tensión fija. Elija un modelo cuyo rango de entrada documentado cubra la tensión más baja que produzca su vehículo.

¿A qué velocidad se cargará mi banco?+

Aproximadamente la corriente de salida del cargador, menos lo que la batería va reduciendo a medida que se llena. Un cargador de 40 A no entregará 40 A durante toda la carga; la última parte es a corriente decreciente. El tiempo de carga también depende del estado de carga del banco y de la corriente que acepta.

¿Debo mantener la batería de arranque del vehículo?+

Sí, en casi todas las instalaciones. El cargador debe disponerse de modo que la batería del propio vehículo se cargue primero. Dejar un vehículo con la batería de arranque descargada va en contra del propósito del cargador DC-DC.

¿Está la salida aislada de la entrada?+

No dé por supuesto el aislamiento salvo que la documentación del modelo lo indique. La puesta a masa importa cuando el cargador se monta lejos de las baterías; mantenga los retornos cortos y siga las indicaciones de cableado de la página del modelo.

Los valores de rendimiento, refrigeración, potencia y corriente citados arriba son declarados por el proveedor para los modelos exactos y no están probados de forma independiente por PVShop. Las tensiones de carga deben seguir las especificaciones del fabricante de su batería. PVShop no realiza comparaciones con ninguna otra marca.