El Efecto Cubeta: La cantidad de agua que un cubo puede contener depende de su tabla más corta.
En el ámbito de las baterías, se observa el efecto cubeta: el rendimiento de un paquete de baterías depende de la celda con el voltaje más bajo. Cuando el balanceo de voltaje es deficiente, se produce el fenómeno en el que la batería se carga completamente después de un período de carga corto.
¿Cómo abordar el problema del balanceo de voltaje en baterías y extender su vida útil?
Enfoque Tradicional:
●Inspección manual periódica para identificar las baterías con voltaje bajo y cargarlas individualmente.
Enfoque Inteligente:
●Un BMS (Sistema de Gestión de Baterías) con función de balanceo automático puede equilibrar el voltaje automáticamente durante la carga y descarga.
El balanceo automático incluye balanceo activo y balanceo pasivo.
El balanceo activo se divide en balanceo basado en la carga y balanceo basado en la transferencia de energía.
Balanceo Activo (Basado en la Transferencia de Energía):
El balanceo se realiza mediante la transferencia de energía sin pérdidas, es decir, la energía se transfiere de las celdas con mayor voltaje a las de menor voltaje, logrando el balanceo de voltaje con una mínima pérdida de energía. Por ello, también se le conoce como balanceo sin pérdidas.
✅ Ventajas:
- Mínima pérdida de energía
- Alta eficiencia
- Duración prolongada
- Alta corriente
- Rápido efecto
❌ Desventajas:
- Circuitería compleja
- Alto costo
Balanceo Activo (Basado en la Carga):
Cada sensor de monitoreo de celda contiene un módulo de potencia DC/DC. Durante la carga flotante, el módulo carga la celda con el voltaje más bajo hasta que alcanza el voltaje de balance establecido.
✅ Ventajas:
- Carga dirigida a celdas subcargadas o de menor rendimiento.
❌ Desventajas:
- Alto costo debido a la necesidad de módulos DC/DC.
- Riesgo de sobrecarga (posible en caso de errores de medición).
- Alto costo de mantenimiento debido a posibles fallos en los módulos.
Balanceo Pasivo (Basado en la Descarga):
El balanceo pasivo generalmente implica la descarga de las celdas con voltaje más alto a través de resistencias, disipando la energía en forma de calor para lograr el balanceo de voltaje. Esto permite que otras celdas tengan más tiempo de carga durante el proceso de carga.
✅ Ventajas:
- Corriente de descarga baja
- Tecnología confiable
- Bajo costo
❌ Desventajas:
- Corto tiempo de descarga
- Efecto de balanceo lento
En la actualidad, la mayoría de los BMS para baterías de plomo-ácido adoptan el balanceo pasivo. En el futuro, Dfun introducirá un balanceo híbrido, que combinará la descarga para equilibrar las celdas de alto voltaje y la carga para equilibrar las celdas de bajo voltaje.