Baterías y cargadores Baterías y cargadores

Baterías y cargadores White Paper
Especificaciones técnicas y
características
Mayo de 2010
Gerhard Soenser
Leica Geosystems AG
Heerbrugg, Suiza
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Especificaciones técnicas y
características de las baterías y
cargadores de Leica
Geosystems
Gerhard Soenser
Resumen
Este artículo presenta una descripción de diversos
factores referentes a las baterías y a los lectores de
tarjetas que el topógrafo debe tener en cuenta para
garantizar la máxima calidad y el mejor rendimiento
posible del sistema.
funcionalidad más exigentes, y los cargadores
Professional 3000, una alternativa sencilla y
económica.
Para las baterías con entrada de carga de 5 pines,
aún está disponible un tipo de cargador normal,
económico y simple con una funcionalidad reducida.
Estación de carga Professional
5000
GKL221
El GKL221 es una estación de carga inteligente con
una tecnología de carga avanzada. Es apto para
cargar las baterías Leica Geosystems que aparecen
enumeradas debajo y garantiza un funcionamiento
óptimo de la batería con su dispositivo Leica
Geosystems.
Describe las normativas y directrices que deben
cumplir las baterías y los cargadores para convertirse
en productos aprobados de Leica Geosystems.
Introducción
El suministro fiable de electricidad para los equipos
de topografía es uno de los requisites esenciales para
poder realizar tareas topográficas de campo. Resulta
básico para poder utilizar el equipo y es un factor
muy importante para que éste funcione sin
problemas y con fiabilidad en cualquier condición
ambiental.
Para que las baterías tengan una larga vida útil,
logren su nivel óptimo de rendimiento y funcionen sin
averías, los procesos de mantenimiento, almacenaje,
carga y descarga deben realizarse correctamente. Un
manejo incorrecto de las baterías y los cargadores
puede provocar averías y una pérdida prematura de
capacidad.
Esta información del producto resume los datos más
importantes y útiles sobre los cargadores y las
baterías para sistemas e instrumentos topográficos
fabricados por Leica Geosystems.
Tecnología de carga
En la actualidad, Leica Geosystems proporciona
preferentemente
cargadores
rápidos
(carga
acelerada).
Estos cargadores recargan las baterías en menos
tiempo. Además, dado que poseen los últimos
avances técnicos, garantizan una carga apropiada y
una larga vida útil de las baterías. Los cargadores
cuentan con un control de temperatura de modo que,
por ejemplo, las baterías se cargan más suavemente a
bajas temperaturas.
Los cargadores Leica Geosystems están divididos en
dos líneas de producto: las estaciones de carga
Professional 5000, para satisfacer necesidades de
Fuente de alimentación
El GKL221 se puede conectar a cualquier red de
suministro eléctrico con un voltaje de entrada de
entre 100 y 240 V CA mediante un cable de
alimentación específico para cada país. Con el
adaptador opcional para coche GDC221, es posible
conectar la estación de carga al circuito de la batería
de un vehículo.
Identificación de la batería
La estación de carga, controlada mediante un
microprocesador, reconoce el tipo de batería
conectada y calcula los parámetros de carga
necesarios, por ejemplo, tiempo y corriente. Las
baterías se cargan de un modo óptimo y adecuado.
De ese modo se garantiza su máxima vida útil. La
estación de carga puede reconocer células de iones
de litio, de NiCd y de NiMH. En el mismo cargador se
pueden conectar simultáneamente hasta cinco
baterías. En este caso, se cargan dos baterías al
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mismo tiempo y el resto se cargan en el orden en el
que se han conectado a la estación de carga.
Carga gradual
La estación de carga GKL221 es
compatible con las siguientes
baterías
Si se mantiene una batería con la carga completa
conectada a una estación de carga, se ejecuta
automáticamente la función de carga gradual.
De este modo se compensa la descarga automática
de las baterías que se produce por razones técnicas y
las baterías permanecen siempre cargadas y listas
para su uso.
La función de carga gradual sólo se activa en el caso
de las baterías de NiCd y NiMH, ya que las baterías de
iones de litio apenas se descargan cuando no se
están utilizando.
Función de reinicio
Tiempos de carga
El tiempo de carga depende básicamente de la
corriente máxima de carga, de la capacidad de la
batería y del estado de carga de las baterías en el
momento de la conexión. Tiempo de carga de
baterías descargadas a +20 °C (+68 °F):
Si la temperatura ambiente es superior a +20 °C
(+68 °F), el tiempo de carga de la batería puede
incrementarse hasta en una hora. (Para consultar el
rango recomendado de temperatura de carga, véase
la sección "Temperatura de carga"). A medida que la
temperatura de la batería aumenta hacia el final del
proceso de carga, se reduce la eficacia de
almacenamiento de la carga. En el caso de la GEB121,
por ejemplo, durante los 90 primeros minutos la
batería se carga hasta aproximadamente el 80% de
su capacidad total, pero son necesarios otros 60
minutos para completar el 20% restante.
La estación de carga GKL221 posee un modo de
control de la temperatura, que se activa cuando la
batería comienza a calentarse. En el modo de control
de la temperatura, la corriente de carga se
desconecta hasta que la temperatura de la batería
vuelve a recuperar un valor específico. A
continuación, el proceso continúa con una corriente
de carga reducida. La activación y desactivación de la
corriente de carga en el modo de control de la
temperatura pasan desapercibidas para el usuario ya
que el indicador permanece verde (cargando). El
modo de control de la temperatura también se activa
si la temperatura ambiente es demasiado alta.
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Si la capacidad de una batería de NiCd o NiMH se
reduce de forma considerable, debe "reiniciarse" dos
o tres veces. El proceso de reinicio de una batería
consiste en una descarga completa y una carga
rápida posterior. Puede obtener más información
sobre la función de reinicio en el manual de usuario
del modelo GKL221.
Adaptador para batería
El cargador GKL221 se suministra junto con dos
adaptadores para batería. El uso del cargador en
combinación con los adaptadores para batería
permite conectar las siguientes baterías al cargador:
Cargador GKL211 para
Professional 3000
El GKL211 es un cargador sencillo, económico y
rápido (carga acelerada) para cargar baterías de iones
de litio. Sólo es compatible con las baterías de iones
de litio de Leica Geosystems GEB90, GEB211, GEB212
y GEB221.
Fuente de alimentación
El GKL211 puede conectarse a cualquier red de
suministro eléctrico o al circuito de la batería de un
vehículo.
Con el cargador se incluyen un adaptador CA/CC
específico para el país y un cable adaptador para
coches.
Identificación de la batería
Un chip de identificación reconoce el tipo de batería
conectada y calcula los parámetros de carga
necesarios como por ejemplo tiempo y corriente. Las
baterías se cargan de un modo óptimo y adecuado
para prolongar al máximo su vida útil.
Tiempos de carga
Los tiempos de carga de las baterías cargadas con el
cargador GKL211 son más largos que los necesarios
en el caso de la estación de carga GKL221.
Carga gradual y función de
reinicio
Este cargador no cuenta con las funciones de carga
gradual ni de reinicio de batería.
Cargador GKL112 para
Professional 3000
El GKL112 es un cargador sencillo, económico y
rápido para cargar baterías de NiCd y NiMH. Se utiliza
para cargar las baterías GEB111 y GEB121 de Leica
Geosystems.
Sus especificaciones son similares a las del cargador
GKL211.
Cargador GKL22 para
Professional 3000
El GKL22 es un sencillo y económico cargador
estándar (cargador de 14 horas) para cargar baterías
de NiCd y NiMH. Está disponible en dos versiones, la
GKL22 (EU) y GKL22-1 (EE.UU.), lo que permite su
conexión a distintas redes de suministro eléctrico.
Identificación de la batería
El GKL22 no cuenta con ningún dispositivo de
reconocimiento del tipo de batería, por lo que carga
todas las baterías con la misma corriente. Es
compatible con todas las baterías Leica Geosystems
con entradas de carga de 5 pines excepto el modelo
GEB171.
Tiempo de carga
Carga gradual
El cargador está equipado con la función de carga
gradual.
Esta opción garantiza que la batería está siempre
cargada y lista para su uso.
El tiempo de carga es de 14 horas con una corriente
de 200 mA.
Carga gradual y función de
reinicio
Este cargador no cuenta con las funciones de carga
gradual ni de reinicio.
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Células de NiMH
Baterías
Las células de NiMH poseen una resistencia interna
superior a la de las células de NiCd y por lo tanto no
son aptas para corrientes de carga y descarga tan
altas o temperaturas tan bajas como las de las células
de NiCd. El hecho de que la resistencia interna sea
más elevada hace que el voltaje de las baterías de
NiMH descienda rápidamente a temperaturas bajo
cero y con intensidades de corriente altas, lo que
puede provocar la activación de la protección de
descarga total que incorporan todas las baterías de
Leica Geosystems. Esto significa que las baterías de
NiMH no alcanzan su capacidad plena a bajas
temperaturas. Leica Geosystems sólo utiliza células
de NiMH que garantizan un funcionamiento sin
problemas para suministrar la corriente necesaria
para los equipos Leica incluso a –20 °C (–4 °F).
Tipos de células
Leica Geosystems utiliza en la actualidad células de
iones de litio (Li-Ion) y de niquel-hidruro metálico
(NiMH). El tipo de célula está indicado en la batería.
Baterías inteligentes
Todas las baterías tienen un chip inteligente
integrado que controla la batería. Este chip calcula el
estado de carga de la batería y el ciclo de carga más
favorable a partir de los datos que recoge, como por
ejemplo la temperatura y la corriente. De este modo
se garantiza que la batería alcance su máxima vida
útil y que el cliente sepa en todo momento la
capacidad restante real del instrumento que está
utilizando.
Iones de litio
Las células de iones de litio poseen una densidad
energética alta, lo que reduce el tamaño y el peso de
la batería.
Las baterías de iones de litio tienen escasas
necesidades de mantenimiento y no presentan efecto
memoria, es decir, no requieren ciclos de carga y
descarga para prolongar la vida de la batería.
Las baterías de iones de litio suministradas por Leica
Geosystems tienen un circuito de protección para
garantizar un funcionamiento seguro, limitar los picos
de tensión de cada célula durante la carga y evitar
que el voltaje de la batería caiga demasiado durante
la descarga. Además, se controla la temperatura de la
célula para evitar valores extremos.
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Condiciones en el momento de
la entrega
Iones de litio
Por motivos de seguridad y para evitar daños durante
el almacenamiento y el envío, las baterías salen de la
fábrica poco cargadas.
NiMH
Por motivos de seguridad y para evitar daños durante
el almacenamiento y el envío, cuando las baterías
salen de la fábrica contienen una cantidad mínima de
carga. Las baterías de NiMH no deben almacenarse
descargadas. Por lo tanto, las baterías deben
cargarse tan pronto como sea posible tras la
recepción.
Carga de las baterías
Baterías nuevas y almacenadas
Las baterías nuevas de NiCd y NiMH sólo alcanzan su
capacidad máxima tras varios ciclos de carga y
descarga.
Estas baterías deben descargarse y volver a cargarse
entre tres y cinco veces. Las baterías de NiMH que se
hayan almacenado y no se hayan usado durante un
periodo prolongado (más de un mes) deben
reiniciarse del mismo modo. Para las baterías de
iones de litio que se hayan almacenado durante más
de un año, tan sólo es necesario un ciclo de carga y
descarga.
El modo más sencillo de realizar uno de estos ciclos
es usar una estación de carga GKL221 que esté
equipada con la función de descarga.
Para que este acondicionamiento funcione de modo
fiable, con la GKL221 sólo deben descargarse baterías
que estén casi vacías. Por lo tanto, antes de realizar
el proceso, deben usarse las baterías para alimentar
un instrumento hasta que éste se apague
automáticamente.
Baterías que se estén usando
regularmente
Tras utilizar una batería que se esté usando
regularmente, se puede colocar en un cargador hasta
que esté totalmente cargada (la luz verde parpadea).
El tiempo de carga depende de la capacidad de la
batería y de la temperatura. En la página 4 aparecen
los tiempos de carga aproximados.
Temperatura de carga
La temperatura de carga (temperatura ambiente)
tiene una repercusión importante en la vida de las
baterías. Si la carga se realiza a una temperatura alta
se puede producir una pérdida irreversible de
capacidad. Si esto sucede, no será posible recuperar
la capacidad original ni siquiera con varios ciclos de
carga y descarga.
Para una carga óptima, es recomendable cargar las
baterías a una temperatura ambiente tan fría como
sea posible (entre +10 °C y +20 °C / De +50 °F a +68
°F). El rango de temperatura permitido para efectuar
la carga es de entre 0 °C y +35 °C (+32 °F y +95 °F).
El modo de control de la temperatura integrado en
los modelos GKL221, GKL211 y GKL112 impide cargar
las baterías a temperaturas que pudieran dañarlas.
Capacidad útil
La temperatura tiene un efecto especialmente
importante en la capacidad útil de la batería. Las
baterías pueden utilizarse con temperaturas de –20
°C a +55 °C (de –4 °F a +131 °F), de acuerdo con el
rango de funcionamiento del equipo. La capacidad
útil cae rápidamente al reducirse la temperatura. Un
uso continuo en el rango de temperatura superior
(> +45 °C / +131 °F) acorta la vida de la batería.
Almacenamiento
Las baterías Leica Geosystems pueden almacenarse
entre –40 °C y +55 °C (entre –40 °F y +131 °F). No
deje nunca las baterías en el interior del instrumento
topográfico. Después de un almacenamiento
prolongado,
las
baterías
deben
recargarse
completamente antes de su uso.
Iones de litio
Las baterías de iones de litio comienzan a
deteriorarse desde el momento de su fabricación.
Para minimizar el efecto de envejecimiento, almacene
las baterías en un lugar frío con un 10%–50% de
carga. Las baterías de iones de litio no requieren
cargas regulares durante el almacenamiento.
NiMH
Las baterías de NiMH deben almacenarse siempre
totalmente cargadas y recargarse como máximo tras
180 días. Las temperaturas altas y la humedad
atmosférica alta aceleran el efecto de descarga
automática. Es recomendable almacenarlas a
temperaturas de entre 0 °C y +20 °C (de +32 °F a
+68 °F) en un entorno seco. Las baterías de NiMH
pueden sufrir daños irreversibles si se almacenan
descargadas durante periodos prolongados de
tiempo.
Envío
Para evitar condiciones peligrosas o daños físicos
(incendios o riesgos químicos o tóxicos), las baterías
deben enviarse descargadas.
Han de cumplirse las normativas referentes al envío
de baterías.
Efecto memoria
El "efecto memoria" se produce si se aplican
continuamente las mismas condiciones de carga y
descarga (descarga parcial) a la batería. Desde ese
momento la batería no llega a alcanzar toda su
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capacidad y el tiempo de funcionamiento por carga
de la batería se reduce. Si la capacidad de la batería
se reduce de forma considerable, debe "reiniciarse"
dos o tres veces (véase arriba).
El efecto memoria se produce con las baterías de
NiMH y NiCd. Las baterías de iones de litio no
experimentan este efecto.
Función de reinicio de la
batería
Si la capacidad de una batería de NiCd o NiMH se
reduce de forma notable, ésta puede reiniciarse
realizando entre uno y tres ciclos completos de carga
y descarga. La estación de carga GKL221 posee una
función de descarga y carga para reiniciar las
baterías.
Los cargadores GKL112 y GKL211 no cuentan con esa
función. Por lo tanto, las baterías deben descargarse
en el instrumento (es decir, el instrumento ha de
permanecer en funcionamiento hasta que se
apague).
Baterías defectuosas
Aunque se manipulen correctamente, las estadísticas
demuestran que existe un pequeño número de
baterías que falla prematuramente. No sustituya
nunca una célula de un pack de baterías que pueda
estar defectuosa. Las células de un pack de baterías
proceden del mismo lote de fabricación por lo que
tienen las mismas tolerancias. Si se mezclan células
nuevas y antiguas, las células más débiles (antiguas)
del pack quedan más cargadas y es inevitable que se
produzcan fallos. Por este motivo, en los centros
técnicos de Leica Geosystems siempre se sustituye el
pack completo. Las baterías de iones de litio y las de
tipo cámara de vídeo se encuentran dentro de una
carcasa sellada, por lo que no es posible sustituir las
células.
Vida útil
La vida útil de las baterías depende básicamente de
estos factores:
Carga eléctrica
Método de carga
Temperaturas durante la carga, la descarga y el
almacenamiento
Calidad de las células
Las pérdidas de capacidad provocadas por una carga
incorrecta quedan prácticamente descartadas con los
cargadores Leica Geosystems ya que poseen criterios
especiales de desconexión para proteger la batería.
La reducción de la capacidad de la batería se debe
normalmente a su edad. No obstante, también puede
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ser el resultado de un almacenamiento a
temperaturas excesivamente altas o bajas.
Los proveedores de baterías de Leica Geosystems se
encuentran entre los mejores fabricantes del
mercado y garantizan una buena calidad.
Protección del medio ambiente
/ Eliminación
Por
motivos
de
seguridad
y
protección
medioambiental, las baterías usadas o defectuosas
no deben tirarse sin precauciones. Deben desecharse
correctamente
descargadas
y
siguiendo
las
normativas nacionales de eliminación de residuos.
Suministro eléctrico
procedente de otras
fuentes de 12 V CC
Cable GEV71
Para suministrar electricidad al equipamiento Leica
Geosystems desde redes externas de 12 V CC (como
los sistemas eléctricos de vehículos), debe utilizarse
el cable de conexión para la batería del coche GEV71.
Se conecta al cable para batería estándar que se usa
para las baterías externas de Leica Geosystems.
Protección
El cable GEV71 protege el instrumento de daños
producidos por inversiones de polos, puntas de
tensión durante periodos limitados o descargas
electrostáticas. Este cable también proporciona una
protección total de descarga a la batería conectada.
Fallos de funcionamiento
El adaptador cuenta con un "supresor básico"
integrado para evitar fallos de funcionamiento.
Pueden producirse notables picos de interferencias
en los sistemas eléctricos del vehículo cuando el
motor está en funcionamiento o cuando se activan
otras cargas (como las ventanillas eléctricas) y a
menudo el supresor básico no resulta suficiente para
atenuar estos picos. Por ese motivo, si se utiliza el
sistema eléctrico de un vehículo como suministro, el
motor y el resto de las cargas deben estar
desconectados para evitar fallos de funcionamiento.
Red de suministro eléctrico
Si se utiliza una red de suministro eléctrico de 12 V
CC, deberán cumplirse las normas e indicaciones del
fabricante sobre uso adecuado y seguridad.
Ventajas del uso de los
accesorios Leica Geosystems
para el cliente
Las baterías que suministra Leica Geosystems son de
la máxima calidad por lo que respecta a tolerancia a
la temperatura, capacidad de recarga, tiempo de
funcionamiento y comportamiento cíclico.
Gracias al uso de los cargadores Leica Geosystems y
al cumplimiento de las recomendaciones incluidas en
este documento, el usuario puede beneficiarse de las
siguientes ventajas:
Larga vida útil de la batería
Suministro eléctrico fiable para los trabajos de
campo
Baterías y cargadores compatibles
Carga rápida de las baterías
Prevención del efecto memoria de la batería
Carga gradual tras la finalización de la carga
Carga controlada mediante un microprocesador
Descarga con carga de regeneración de las
baterías mediante la estación de carga GKL221
carecen de la garantía de una norma de calidad. En la
columna de la derecha aparecen los pasos necesarios
para fabricar una batería o un cargador original de
Leica Geosystems. La mayoría de los pasos son
imperceptibles para el cliente pero, mediante el
cumplimiento de este estricto sistema de gestión de
la calidad, garantizamos a nuestros clientes el
suministro de los mejores productos.
La diferencia entre los
productos Leica originales y
sus copias
Las secciones anteriores describen varios factores
que contribuyen a lograr la gran calidad de las
baterías y los cargadores originales de Leica
Geosystems. La reconocida calidad de estos
productos de Leica Geosystems a menudo los
convierte en referentes para el mercado.
Por ese motivo, las baterías y los prismas de Leica se
usan con frecuencia como modelos para copias.
Varios fabricantes han empezado a hacer negocio
inundando el mercado con copias de baterías que
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Apéndice
Descripción del sistema
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Independientemente de si desea hacer el seguimiento de un puente o
un volcán, levantar un rascacielos o un túnel, vigilar una zona de obra
o realizar mediciones de control, lo que necesita es un equipo fiable.
Con los accesorios originales de Leica Geosystems podrá acometer
estas exigentes tareas. Nuestros accesorios garantizan el
cumplimiento de las especificaciones de los instrumentos Leica
Geosystems. De este modo, puede confiar en su precisión, su calidad
y su larga vida útil. Garantizan mediciones precisas y fiables y el
máximo aprovechamiento de su instrumento Leica Geosystems.
When it has to be right.
Las ilustraciones, descripciones y especificaciones técnicas no son vinculantes y pueden sufrir modificaciones.
Impreso en Suiza–Copyright de Leica Geosystems AG, Heerbrugg, Suiza, 2010.
IX.10 –INT
Leica Geosystems AG
Heerbrugg, Suiza
www.leicawww.leica-geosystems.com
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