IUoU es una designación DIN [1] (DIN 41773) para un procedimiento de carga de batería de plomo-ácido que también se conoce como carga de 3 etapas , carga trifásica o carga de 3 pasos . Consiste en tres fases (o etapas), que debe ejecutar un cargador de batería . Las tres fases son: fase I ( corriente eléctrica constante ), fase Uo (sobretensión constante ) y fase U (tensión constante). El propósito es cargar completamente la batería en un tiempo relativamente corto sin reducir su vida útil y mantener la batería cargada indefinidamente mientras el cargador esté conectado.
La etapa 1 se denomina fase I , etapa de corriente constante o etapa de carga masiva . Esta fase ocurre cuando un cargador IUoU se conecta a una batería profundamente descargada. El cargador proporciona una corriente constante, normalmente la corriente máxima que el cargador es capaz de producir. Como resultado de esta corriente, la batería absorbe una carga y su voltaje aumenta. El cargador limita el voltaje máximo a Umax , un máximo constante o dependiente de la temperatura, normalmente alrededor de 2,4 V por celda. Una vez que se alcanza el voltaje Umax , normalmente cuando la batería está cargada al 70-80% de su capacidad, [1] el cargador entra en la fase Uo. En el caso de una batería que está más del 80% llena, esto puede suceder inmediatamente una vez que se enciende el cargador. Algunos cargadores [1] pueden mantener el voltaje en Umax durante algún tiempo para permitir que la corriente caiga al 20% del valor de corriente inicial, antes de continuar a la siguiente etapa .
La etapa 2 se denomina fase U o , etapa de refuerzo de voltaje constante , etapa de absorción o carga máxima . En esta etapa, la batería continúa cargándose a un (sobre)voltaje constante U o , pero la corriente de carga disminuye. La disminución la impone la batería. El voltaje en la fase U o es demasiado alto para aplicarse indefinidamente (de ahí el sobrevoltaje), pero permite cargar la batería por completo en un tiempo relativamente corto. La fase U o concluye cuando la corriente de carga desciende por debajo de un umbral I min , después del cual se ingresa a la fase U . Esto sucede cuando la batería está cargada a aproximadamente el 95% de su capacidad. [1] Algunos cargadores [2] siguen esta etapa con una segunda etapa de corriente constante (con un voltaje que aumenta gradualmente) antes de continuar con la fase U . El voltaje U o puede ser el mismo que U max en la etapa anterior, o puede ser ligeramente superior.
La etapa 3 se denomina fase U o estado de carga flotante ; el voltaje se reduce a un valor que se puede aplicar de forma segura durante períodos prolongados (semanas) sin reducir significativamente la vida útil de la batería. Durante esta fase, la corriente de carga disminuye gradualmente hasta un pequeño valor residual que compensa cualquier autodescarga de la batería.
La corriente en la fase I (etapa 1) debe elegirse en función de la capacidad de la batería. En la práctica, depende de la capacidad del cargador. La capacidad de la batería C se expresa en unidades Ah, normalmente el valor C 20 basado en un tiempo de descarga de 20 horas. [3] La corriente de carga (en unidades A) se puede escribir como C/t donde t es un tiempo. Por ejemplo, para una batería con C = 40 Ah, una corriente C/10 es igual a 4 A. La corriente de carga es un compromiso entre el tiempo de carga (que favorece las corrientes altas), la prevención de daños debido al sobrecalentamiento o la desgasificación (que favorece las corrientes bajas) y el coste del cargador (que favorece las corrientes bajas). Las recomendaciones para la corriente de carga máxima varían entre C/10 [2] y C/2. [3] Con corrientes de carga altas, pueden ser necesarias medidas de refrigeración activa para evitar el sobrecalentamiento. [3]
Los voltajes en las fases U y U o (etapas 2 y 3) dependen del tipo de batería y de la temperatura. Las baterías tienen un número variable de celdas (normalmente seis para una batería de automóvil) y pueden ser de celda inundada, de fibra de vidrio absorbente (AGM) o de electrolito en gel. Los números de la siguiente tabla corresponden a una temperatura de alrededor de 20 °C (68 °F). [1] [3] Para temperaturas que se desvían más de unos 5 °C (10 °F), se debe aplicar una corrección de −5 mV/°C (−2,8 mV/°F) por celda [1] o −0,03 V/°C (−17 mV/°F) para una batería de 12 V (6 celdas) (voltajes más altos a temperaturas más bajas y viceversa).
Una batería defectuosa tendrá fases I y Uo cortas, pero existe el riesgo de que se produzcan gases , lo que dañaría aún más la batería.
Si una batería está conectada a una carga importante durante la carga, es posible que nunca se alcance el final de la fase Uo y que la batería se gasifique y se dañe, dependiendo de la corriente de carga en relación con la capacidad de la batería.