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May 15, 2023

Una carta abierta a los diseñadores y fabricantes de centrales eléctricas portátiles

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En los últimos años ha habido un gran aumento en la demanda y los tipos de sistemas portátiles de almacenamiento de baterías disponibles para los consumidores. Esto ha puesto en primer plano una industria que hace 10 años prácticamente no existía. ¡Los clientes ahora pueden comprar baterías portátiles que pueden hacer funcionar electrodomésticos, con tamaños que van desde 85 Wh hasta casi 20 kWh! Sin mencionar los powerbanks más pequeños que funcionan con USB para cargar teléfonos inteligentes/tabletas y computadoras portátiles, con versiones aún más pequeñas que se pueden encontrar con tan solo 2000 mAh y pueden caber en nuestros bolsillos.

Esta carta abierta trata sobre las características que creo que deberían tener las centrales eléctricas que aumentarían su utilidad y las harían más amigables para el consumidor. Lo que también aumenta las ventas.

Hay muchos tamaños de centrales eléctricas en el mercado, y los clientes no siempre entienden qué tamaño necesitan. Además, muchos electrodomésticos de consumo no indican claramente su potencia en el paquete (y la mayoría de las personas no se dan cuenta de que pueden leer la letra pequeña en la etiqueta en la parte posterior para encontrar el consumo máximo) y muchos dispositivos consumen mucha energía. Por lo tanto, el dimensionamiento cuidadoso de sus ofertas es primordial.

Francamente, cualquier cosa por debajo de 250 W para una estación de energía de electrodomésticos enchufables es un truco. Puede obtener estaciones de alimentación USB de 85 W/120 V, pero no manejan mucho más que cargar teléfonos/tabletas y tal vez una carga parcial de una computadora portátil. Con un mínimo de 250 Wh, puede cargar casi cualquier computadora portátil y hacer funcionar electrodomésticos muy pequeños durante un tiempo razonable, bombillas de luz LED, radios, algunos CPAP sin el humidificador, etc.

500Wh es el siguiente tamaño. Con este tamaño, puede hacer funcionar todo, desde la mayoría de las máquinas CPAP (con humidificadores) hasta computadoras portátiles, cargar herramientas eléctricas inalámbricas, algunas horas para la mayoría de los televisores, una nevera portátil durante la mayor parte del día, etc.

Los beneficios de 500W son un costo relativo más bajo y bajo peso/portabilidad. Este es el tamaño más pequeño al que la mayoría de la gente debería aspirar al comprar una estación de energía portátil.

1kWh es excelente para viajes de un día y pasable para emergencias. Puede hacer funcionar muchos electrodomésticos con él, puede funcionar como energía de emergencia para el hogar, sería muy ajustado, pero puede mantener un refrigerador funcionando hasta por un día o encender muchas luces LED y puede recargarse con energía solar. Todavía es portátil, pero se está metiendo en territorio pesado.

2kWh es bueno para emergencias y fuera de la red con energía solar. Es bastante pesado y puede ser técnicamente portátil, pero puede ser difícil de manejar. Algunos fabricantes han estado equipando centrales eléctricas de más de 2kWh con una estructura sobre ruedas como la que se encuentra en muchos generadores de gasolina, lo cual es una buena idea. Combinado con la energía solar, esto puede manejar cortes de energía durante unos días o incluso más si el cliente es muy inteligente con la forma en que usa la energía y tiene suficientes paneles. Por supuesto, el precio de una central eléctrica de este tamaño es muy alto.

Por encima de 2kWh, está ingresando al territorio de reemplazo del generador. Con este tamaño, puede ejecutar casi cualquier dispositivo enchufable (aunque, dependiendo de la potencia, tal vez solo por períodos cortos), y ciertamente puede usarlo para copias de seguridad durante cortes de energía. Diablos, muchos refrigeradores y congeladores pueden funcionar durante 12 horas a 2 días (dependiendo de su eficiencia) con una central eléctrica de 2kWh antes incluso de necesitar una recarga. Además, con este tamaño, la central eléctrica debería ser capaz de producir picos de corriente para arrancar electrodomésticos con motores (frigoríficos, aires acondicionados de ventana, lavadoras, etc.).

Y la carga de vehículos eléctricos se vuelve realista con este nivel de potencia. Dado que las altas tasas de descarga no son ideales para las baterías de litio, la tasa de carga de EV puede no ser mucho más alta que la carga de Nivel Uno, pero la portabilidad es asombrosa.

Las desventajas de las centrales eléctricas de 2kWh+ son el peso y el costo.

Cuando llegue a 2kWh+, tener la función de conectarlos en cadena sería ideal para que los clientes puedan continuar aumentando su almacenamiento según lo permitan sus finanzas. Hacer que funcionen en tándem significa que pueden alimentar una casa completa cuando se combinan con conexiones al panel principal, especialmente con recarga solar/eólica en el sitio. El hardware para conectar al panel de interruptores para alimentar toda una casa con el generador ya se vende para generadores de gasolina.

Por lo tanto, esto se convierte esencialmente en un powerwall de bricolaje (Tesla) para uso fuera de la red o durante cortes de energía.

Las centrales eléctricas deberían poder cargarse por completo en 4 a 6 horas; esto es razonablemente rápido pero conserva la vida útil de la batería. Los intervalos de carga más largos dificultan garantizar que la batería se pueda recargar en un día de carga solar. Si bien la carga rápida reduce la duración de la batería, es una función que gusta a los consumidores. Por lo tanto, puede valer la pena tener una función seleccionable para carga rápida, pero en general, la carga de 4 horas es un buen equilibrio. Si solo puede diseñar una opción, elija la carga de 4 horas para la duración de la batería.

Tiene varias opciones de carga, prácticamente todas las centrales eléctricas pueden cargar desde la red y la mayoría ya puede cargar desde la energía solar, lo cual es excelente. Asegúrese de que el suyo pueda cargarse con energía solar o eólica. Muchos bancos/estaciones pequeños cargan desde USB, la carga de PD es una buena idea, pero una vez que supera los 500 Wh, se vuelve lento. Por lo tanto, es una buena característica si agregarla no agrega mucho costo. Además, si su estación de energía puede cargar desde más de una fuente simultáneamente, asegúrese de mencionar esto en el manual del usuario, ya que algunas estaciones de energía tienen la capacidad pero no se lo dicen al cliente.

Agregue la opción para que el usuario finalice la carga al 50%, 80% o 100%. Ninguna central eléctrica que yo sepa actualmente tiene esta función.

La idea detrás de esto es que el 50% es una excelente carga de almacenamiento para cuando la central eléctrica no está en uso, lo que extenderá su longevidad. 80% es un nivel de carga excelente para uso estándar, que también prolonga la vida útil de la batería. El almacenamiento a esta carga equilibra la energía almacenada para el día o las emergencias frente a la longevidad de la batería. 100% por supuesto para cuando el usuario necesite el máximo almacenamiento.

La carga de transferencia (capaz de enchufar dispositivos en la central eléctrica mientras se carga) es una función muy útil, especialmente si la central eléctrica se usa fuera de la red o como respaldo durante un apagón. Asegúrese de que la energía que se utiliza provenga de la energía entrante y no de las baterías para evitar que se consuman más ciclos. Esto también permite que la central eléctrica se utilice como una fuente de alimentación ininterrumpida (UPS), lo que aumenta la base de consumidores. Combinado con una capacidad de terminación de carga del 50 % y el 80 %, lo convierte en un mejor UPS que las unidades de batería de ácido de plomo en el mercado actual, ya que tendría una mayor densidad de potencia y una mayor longevidad. Asegúrese de anunciar esta capacidad.

Si la central eléctrica se almacena con una carga del 100 %, diséñela para que se agote intencionalmente hasta el 80 % después de una semana sin uso para maximizar la duración de la batería. Explique esta función en el manual del propietario.

Mida la tasa de drenaje fantasma cuando la central eléctrica no esté en uso y dígale al usuario cuál es. Por ejemplo, si su central eléctrica utiliza 0,75 Wh al día en almacenamiento, el usuario puede calcular que con una carga del 80 % en una central de 500 Wh bajará al 40 % en 266 días. Y al 0% en 532 días. Por lo tanto, el cliente puede asegurarse de recargar según sea necesario. Una tabla que explique esto es una buena idea.

La central eléctrica debe tener un indicador de porcentaje numérico para que el usuario sepa exactamente cuánta energía queda. Muchas estaciones tienen barras o puntos que no son muy precisos, a veces tienen un 20-30 % de descuento además de tener un amplio rango: en una estación con 4 puntos, dos puntos pueden significar entre un 30 y un 70 % en algunas estaciones. Esto no es lo suficientemente preciso para los consumidores.

También es una buena idea mostrar numéricamente la tasa de consumo de vatios cuando algo está enchufado y usando energía (algunas estaciones incluso proyectan el tiempo restante).

Mida e informe al consumidor la eficiencia del inversor de 120/230 V y las salidas USB y la salida de 12 V (si corresponde). De esta manera, los consumidores pueden calcular cuánta energía obtienen finalmente de la central eléctrica y pueden planificar en consecuencia, lo que ayuda a reducir las quejas por quedarse sin energía prematuramente.

Proporcione a los usuarios un manual de propietario detallado y un manual de usuario simplificado (incluso plastificado) para referencia diaria.

El manual de usuario simplificado debe explicar:

Si la central eléctrica tiene un ventilador incorporado, hágalo funcionar según sea necesario en lugar de hacerlo continuamente. Los consumos bajos no deberían requerirlo en absoluto, lo que reduce el ruido y prolonga la vida útil de la batería.

Dígales a los consumidores qué marca y modelo de batería se usa en la central eléctrica y la cantidad de ciclos para los que están clasificadas esas baterías.

Educar a los clientes sobre las mejores prácticas para la longevidad de la batería/central eléctrica, incluidas las funciones de carga de almacenamiento del 50 % y carga del 80 %. O puede vincular a mi Guía de cuidado de la batería de iones de litio. Sin embargo, no lo robes sin permiso.

Asegúrese de indicar el vataje máximo y el vataje constante que la central eléctrica puede producir. Esto ya es común, pero no universal. La mayoría del litio puede sostener 1C y producir 2-3C en potencia de sobretensión. Dimensione sus inversores para esto.

Considere agregar un monitor de estado de la batería. Las computadoras portátiles y los teléfonos celulares de Apple y Android (usando Accubattery) pueden calcular el estado de la batería (capacidad). Algunos bancos de energía como este le dicen qué porcentaje de la capacidad original de la batería queda. Incluso podría considerar agregar el recuento de ciclos a los datos de salud que se muestran.

Por supuesto, los precios competitivos son importantes. Y siempre se trata de una compensación entre la calidad y el precio, pero producir un producto que tiene una vida útil corta le dará a su empresa y a la industria una mala reputación, así que asegúrese de diseñar su central eléctrica para la longevidad y venderla a un precio competitivo.

Y, por último, las garantías sólidas refuerzan la confianza del consumidor y aumentan sus calificaciones de Amazon y repiten las ventas, atrayendo nuevos clientes. Se deben lograr 5 años o más de garantía, ya que la electrónica no es costosa de fabricar de forma duradera y hay muchas opciones de batería con más de 1000 ciclos de vida. Diablos, con LiFePO4, se pueden lograr más de 3000 ciclos.

Me han interesado las energías renovables y los vehículos eléctricos desde los días de las conversiones de ácido de plomo de ciclo profundo y los motores de accionamiento reutilizados (y los paneles solares de $10/vatio). Cómo han cambiado las cosas. También me interesa el pensamiento sistémico (o primeros principios, como algunos lo llaman), profundizar en cómo funcionan las cosas desde cero. ¿Sabías que el 97 % de todos los artículos de Wikipedia tienen un vínculo con la filosofía? Un porcentaje muy pequeño se vincula con el pragmatismo. Y para poner mi dinero donde está mi boca, tengo una acción de Tesla (dividida en 3x). Un enlace a todos mis artículos.

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