Elegir el cargador correcto para una batería de litio no consiste únicamente en buscar uno que indique 12 V, 24 V, 36 V o 48 V.
Para saber qué voltaje necesita un cargador para una batería 3S, 7S, 10S o 13S, debemos conocer el número de grupos conectados en serie y la tensión máxima de carga de cada celda.
En las celdas Li-ion convencionales utilizadas habitualmente en packs de baterías, la tensión máxima suele ser de 4,2 V por celda. Por tanto, para calcular el voltaje final del cargador multiplicamos el número de grupos en serie por 4,2 V. Battery University también utiliza 4,20 V por celda como tensión máxima habitual para las baterías Li-ion convencionales. Battery University
Esto permite obtener directamente los voltajes habituales de 12,6 V para 3S, 29,4 V para 7S, 42 V para 10S y 54,6 V para 13S.
La letra S indica el número de grupos de celdas conectados en serie.
Por ejemplo:
Al conectar celdas en serie se suman sus voltajes.
Por eso conocer el número de grupos en serie es fundamental para elegir correctamente el cargador.
Si quieres entender también qué significan configuraciones completas como 7S3P, 10S4P o 13S5P, puedes consultar nuestra guía sobre qué significa 10S4P, 13S5P o 7S3P en una batería de litio. Guía de Batterybro sobre configuraciones S y P
Para una batería Li-ion convencional cuya tensión máxima sea de 4,2 V por grupo, podemos utilizar esta fórmula:
Voltaje del cargador = número de grupos en serie × 4,2 V
Por ejemplo, para una batería 10S:
10 × 4,2 V = 42 V
Por tanto, una batería Li-ion 10S necesita normalmente un cargador cuya salida final sea de 42 V.
La misma fórmula puede aplicarse al resto de configuraciones.
| Configuración | Voltaje nominal aproximado | Nombre comercial habitual | Voltaje máximo | Cargador |
|---|---|---|---|---|
| 3S | 10,8 V | 12 V | 12,6 V | 12,6 V |
| 7S | 25,2 V | 24 V | 29,4 V | 29,4 V |
| 10S | 36 V | 36 V | 42 V | 42 V |
| 13S | 46,8 V | 48 V | 54,6 V | 54,6 V |
Los valores nominales de la tabla utilizan como referencia celdas de 3,6 V nominales y 4,2 V máximos. Dependiendo de la celda, también pueden aparecer valores nominales de 3,7 V. Battery University
Una batería 3S tiene tres grupos de celdas conectados en serie.
Si cada grupo puede alcanzar un máximo de 4,2 V:
3 × 4,2 V = 12,6 V
Por tanto, una batería Li-ion 3S necesita normalmente un:
Cargador de 12,6 V
Aunque este tipo de batería suele comercializarse como una batería de 12 V, el cargador no debe limitarse a 12 V.
La batería necesita alcanzar aproximadamente 12,6 V para completar correctamente la carga.
Battery University utiliza precisamente el ejemplo de un pack Li-ion de tres celdas en serie que alcanza 12,60 V, resultado de multiplicar 3 × 4,20 V. Battery University
Una batería 7S tiene siete grupos conectados en serie.
Calculamos:
7 × 4,2 V = 29,4 V
Por tanto, necesita normalmente un:
Cargador de 29,4 V
Este tipo de configuración puede encontrarse en baterías comercializadas como sistemas de aproximadamente 24 V.
Aquí aparece uno de los errores más habituales: pensar que una batería denominada comercialmente de 24 V debe cargarse con exactamente 24 V.
Una batería Li-ion 7S puede tener alrededor de 25,2 V nominales utilizando celdas de 3,6 V, pero alcanza aproximadamente 29,4 V completamente cargada.
Una batería 10S es una de las configuraciones más habituales en sistemas comercializados como baterías de 36 V.
Su tensión nominal aproximada es:
10 × 3,6 V = 36 V
Pero completamente cargada alcanza:
10 × 4,2 V = 42 V
Por tanto, necesita normalmente un:
Cargador de 42 V
Esto significa que una bicicleta eléctrica con una batería Li-ion denominada de 36 V puede utilizar un cargador cuya etiqueta indique salida de 42 V.
No existe contradicción: 36 V corresponde a la tensión nominal del pack y 42 V a su tensión máxima de carga. Este mismo cálculo aparece también en nuestra guía de configuraciones de baterías. BatteryBro
Una batería 13S es habitual en sistemas comercializados como baterías de 48 V.
Con celdas de 3,6 V:
13 × 3,6 V = 46,8 V nominales
Completamente cargada:
13 × 4,2 V = 54,6 V
Por tanto, necesita normalmente un:
Cargador de 54,6 V
Así, ver una batería marcada como 48 V conectada a un cargador de 54,6 V puede parecer extraño inicialmente, pero es completamente normal en un pack Li-ion 13S diseñado para 4,2 V máximos por grupo.
Este punto provoca muchas confusiones.
El voltaje nominal sirve como referencia para identificar y comparar una batería.
El voltaje máximo de carga es el que alcanza la batería cuando está completamente cargada.
Por ejemplo:
Batería 36 V Li-ion 10S
Batería 48 V Li-ion 13S
Por eso no debemos elegir un cargador basándonos únicamente en el número grande que aparece en la batería.
Una vez elegido el voltaje correcto aparece otra cuestión:
¿Qué amperaje debe tener el cargador?
El voltaje determina hasta qué tensión se cargará la batería.
Los amperios del cargador influyen principalmente en la velocidad de carga.
Por ejemplo, podemos encontrar para una misma tensión cargadores de:
Un cargador de mayor corriente puede cargar más rápido, pero la batería, el BMS y las celdas deben admitir esa corriente de carga.
No debemos sustituir automáticamente un cargador de 2 A por uno de 5 A solamente para cargar más rápido.
Para profundizar en este punto puedes consultar nuestra guía completa para elegir cargadores para baterías de litio. Guía de cargadores para baterías de litio de Batterybro
El cargador y el BMS trabajan conjuntamente dentro del sistema de batería.
El BMS puede controlar y proteger frente a determinadas situaciones de:
Pero el BMS no convierte un cargador incorrecto en uno adecuado.
No debemos conectar, por ejemplo, un cargador de 54,6 V a una batería 10S de 42 V pensando que el BMS solucionará la diferencia.
El cargador debe ser adecuado desde el principio para la química y configuración de la batería.
Los cálculos anteriores corresponden a las celdas Li-ion convencionales cuya tensión máxima especificada es 4,2 V.
No deben aplicarse automáticamente a todas las químicas de litio.
Por ejemplo, las baterías LiFePO4 utilizan tensiones diferentes. Battery University indica aproximadamente 3,2 V nominales y hasta 3,65 V de carga por celda para LiFePO4, frente a aproximadamente 3,6 V nominales y 4,20 V máximos en Li-ion convencional. Battery University
Esto significa que dos baterías que comercialmente puedan describirse como de “12 V” pueden necesitar cargadores completamente distintos.
Por eso hay que comprobar siempre:
Utilizar un cargador incorrecto puede provocar diferentes problemas.
Un cargador con voltaje demasiado bajo puede impedir que la batería alcance su carga completa.
Un cargador con voltaje demasiado alto puede superar los límites previstos para las celdas y supone un riesgo para la batería.
La carga de Li-ion debe respetar la tensión máxima especificada por el fabricante; Battery University advierte que superar el voltaje previsto aumenta el estrés de las celdas y puede comprometer la seguridad. Battery University
Por eso no debemos modificar el cargador únicamente porque el conector encaje físicamente.
Dos cargadores pueden proporcionar exactamente el mismo voltaje y corriente y, aun así, no ser directamente intercambiables.
También debemos comprobar:
Nunca debemos asumir que dos conectores visualmente iguales tienen necesariamente la misma polaridad.
Antes de conectar un cargador nuevo conviene comprobar sus especificaciones y, cuando sea necesario, verificar la polaridad con un multímetro.
Comprar un cargador de 36 V para una batería 36 V pensando que su salida debe ser exactamente 36 V.
Una batería Li-ion 10S denominada de 36 V suele necesitar un cargador de 42 V.
Comprar un cargador de 48 V para una batería 48 V.
Una batería Li-ion 13S comercializada como 48 V suele necesitar una salida de 54,6 V.
Elegir únicamente por el conector.
Que el conector encaje no garantiza que voltaje, corriente, química y polaridad sean correctos.
Confundir Li-ion con LiFePO4.
Sus tensiones y perfiles de carga son diferentes.
Utilizar un cargador de muchos amperios sin comprobar la batería.
La corriente de carga debe ser compatible con las celdas y con el BMS.
Antes de comprar un cargador comprueba estos datos:
Para una batería Li-ion convencional de 4,2 V máximos por grupo, recuerda:
3S → 12,6 V
7S → 29,4 V
10S → 42 V
13S → 54,6 V
Si se trata de una batería Li-ion convencional 10S, normalmente necesitará un cargador de 42 V.
Hay que confirmar siempre la configuración y química de la batería.
Una batería Li-ion 13S comercializada como 48 V suele necesitar un cargador de 54,6 V.
Si es una batería Li-ion 7S, su tensión máxima habitual será:
7 × 4,2 = 29,4 V
Por tanto, utilizará normalmente un cargador de 29,4 V.
Solamente si la batería, las celdas y el BMS admiten esa corriente de carga.
Más amperios pueden reducir el tiempo de carga, pero no significa que cualquier batería pueda aceptarlos.
No si se trata de una batería Li-ion 13S diseñada para alcanzar 54,6 V.
Un cargador de 42 V corresponde normalmente a una batería Li-ion 10S.
No.
El BMS es un elemento de protección y gestión, pero el cargador debe ser compatible con la batería desde el principio.
Para elegir el cargador correcto debemos distinguir entre el voltaje nominal de la batería y su voltaje máximo de carga.
En una batería Li-ion convencional de 4,2 V máximos por grupo:
Después debemos comprobar también la corriente de carga, el BMS, el conector y la polaridad.
La regla fundamental es sencilla:
Número de grupos en serie × voltaje máximo de cada celda = voltaje máximo del cargador.
Y antes de aplicar esta fórmula debemos asegurarnos de conocer la química y las especificaciones reales de la batería.
LiBro puede equivocarse. Confirma los datos importantes antes de comprar.