Almacén de energía

Visión de conjunto

Módulo de almacenamiento de energía de Train-O-matic

Algunos descodificadores embarcados están preparados para conectarle un módulo de almacenamiento de energía que le suministra corriente cuando no le llega corriente de los carriles al descodificador, ya sea por mal contacto,por corazones de desvío aislados, por fallo, etc. Esto puede evitar que una locomotora se pare cuando se desplaza sobre una vía sucia o desvíos con grandes aislantes de plástico, especialmente a baja velocidad. Locomotoras de poco empate, como las locomotoras de 2 o 3 ejes son más susceptibles a tener este problema debido a su número inherentemente limitado de tomas de contacto. Las locomotoras sin volantes de inercia también pueden beneficiarse de almacenar energía. Los descodificadores de sonido pueden beneficiarse de los sistemas de almacenamiento de energía, ya que ayudan evita que la suciedad y los falsos contactos causen perturbaciones audibles o estática en el altavoz.

Normalmente esta función no puede ser integrada en un descodificador, porque una cantidad útil de energía requiere un condensador de tamaño considerable. El condensador (y los componentes adicionales) a veces se tienen que instalar en un lugar separado en la locomotora y conectado al decodificador a través de un par de cables.

Otros fabricantes utilizan diferentes nombres para la misma idea, por ejemplo Lenz se refiere a su módulo USP Power. Zimo se refiere al mismo simplemente como "almacenamiento de energía". TCS utiliza el nombre Keep-Alive™.

SoundTraxx ha lanzado un dispositivo que llaman CurrentKeeper. Mantiene la energía para el decodificador por un máximo de 10 segundos cuando se suceden interrupciones eléctricas para el funcionamiento sin cortes de sonido, luces y motor. Mide 40mm x 6mm x 11mm, por lo que debería encajar en la mayoría de las locomotoras a escala HO.

Otros nombres de uso común son "condensador de potencia" o "volante de inercia electrónico".

Demostración de vídeo de TCS Keep-Alive

Video de demostración de CurrentKeeper de SoundTraxx.

Como trabaja

Un módulo de almacenamiento de energía funciona cargando un condensador mientras que esté disponible la señal DCC de la vía. En algún momento más tarde, cuando se interrumpe la señal, el condensador se hace cargo y suministra energía al decodificador que a su vez alimenta el motor. Sólo puede hacer esto por un breve espacio de tiempo ya que el descodificador se descargará muy ràpidamente. El condensador tiene que cargarse desde la fuente de alimentación rectificada, es decir, después de que el decodificador ha convertido la señal DCC digital proveniente de la vía a corriente contínua.

Se requieren algunos componentes adicionales si se utiliza un condensador grande.

En primer lugar, un gran condensador tiene una corriente de entrada muy alta cuando se descarga y la colocación de un condensador como ese en una locomotora podría desencadenar que se origine por parte del descodificador una detección de cortocircuito. Para evitar que esto suceda es necesario intercalar una resistencia que limite la corriente. Sin embargo, esto también tiene un inconveniente, ya que limita la cantidad de corriente que la locomotora puede adquirir. Para superar esta limitación se puede añadir un diodo.

En segundo lugar, un gran condensador puede almacenar energía durante un buen periodo de tiempo (varios minutos) si hay poco consumo de corriente. Una locomotora que se retire de la vía y luego regrese a la misma, puede recordar lo que estaba haciendo antes de la interrupción y funcionar por su cuenta. Mientras está lejos de la vía, la corriente del condensador puede caer hasta el punto en que haya corriente para mantener la memoria del descodificador, aunque no se mueva el motor. Para evitar esto, se puede agregar una resistencia de descarga a través de los terminales para que el descodificadro se descargue lentamente cuando no esté en uso. Esto restablece eficazmente el decodificador de manera que su velocidad se ajusta a cero.

Componentes de almacenamiento

El componente de almacenamiento es generalmente un condensador electrolítico, de tántalo, o un condensador de doble capa. El tipo común es electrolítico porque son de bajo costo y se puede disponer fácilmente del mismo.

Los condensadores de doble capa (a menudo denominados condensadores de oro) ofrecen mucho más densidad de almacenamiento de energía que los condensadores convencionales, pero a un precio más alto y con una habilitación limitada de voltaje. Por lo general, se pueden combinar al menos cuatro condensadores de doble capa "coin cells" para esta aplicación. La ventaja es que la capacidad de almacenamiento puede ser de 10 a 100 veces más que con condensadores electrolíticos del mismo tamaño físico. A pesar del nombre, "condensadores de oro" contienen poco oro, si lo hubiera.

Independientemente del tipo, todos estos tipos de condensadores son polarizados, lo que significa que deben estar conectados en la posición correcta. La polaridad incorrecta hará que aparezca el Humo mágico.

Para la escala HO/OOun condensador pequeño de 470μF proporcionará algún beneficio pero los tamaños de 2200μF y superiores son los preferidos. El condensador de 2200μF será capaz de suministrar energía a una locomotora para décimas de segundo, lo suficiente para poder rodar en un tramo de vía sucio a baja velocidad. El aguante de condensadores más grandes de 10,000μF puede ser medido en segundos.

Muchas locomotoras no tendrán espacio suficiente o lo tendrán de una forma en que no quepa un condensador grande, pero es posible utilizar varios condensadores más pequeños en su lugar. Se pueden conectar en paralelo para aumentar la capacidad de almacenamiento de energía o conectados en serie para aumentar la tensión nominal. También se permite una combinación de cableado en serie y paralelo.

El condensador debe estar clasificado para al menos 25 V para las escalas pequeñas y 35V para las escalas más grandes (S y superiores). Esta calificación es la tensión máxima que el condensador puede soportar sin dañarse. Si se usan múltiples condensadores más pequeños y están conectados en serie entre ellos, la suma de sus ratios debe ser al menos de 25V. Por ejemplo dos condensadores de 16V conectados en serie serían adecuado para las escalas más pequeñas porque combinados tienen un voltaje de 32V. Si los condensadores se conectan en paralelo entre ellos, todos los condensadores deben cumplir el requisito de voltaje.

Cableado

No hay un estándar de la NMRA para el cableado de los módulos de almacenamiento de energía para los descodificadores embarcados y no hay cables prefabricados o conectores que incluyan las conexiones necesarias. En muchos decodificadores el usuario debe soldar los cables adicionales directamente a la placa de circuito, a menudo requieren la eliminación en algunos de la funda de plástico aislante. Se necesitan habilidades competenciales de soldadura para llevar a cabo esta tarea típica para instalar un decodificador móvil.

DCCconcepts y Zimo utilizan la convención de cables negros para la masa y cables azules para el positivo del módulo de almacenamiento de energía. TCS utiliza una convención similar, pero el cable de masa es de color negro con una raya blanca.

El sistema Lenz utiliza 3 cables para U + (azul), carga (rosa) y masa (marrón).