El balanceo de celdas es esencial para baterías seguras, eficientes y duraderas. No hay dos celdas idénticas; varían en capacidad, impedancia y autodescarga. En serie, pasan la misma corriente, lo que provoca un desequilibrio del estado de carga (SOC).
Consecuencias sin equilibrio:
- Capacidad reducida: La descarga se detiene cuando la celda más débil está vacía, desperdiciando energía en las demás.
- Riesgos de seguridad: El desequilibrio provoca una sobrecarga (riesgo de descontrol térmico) o una descarga excesiva de celdas individuales.
- Envejecimiento más rápido: El estrés desigual acelera la degradación.
La solución de equilibrio:
El BMS corrige las diferencias de SOC para maximizar la capacidad de uso seguro y la vida útil del paquete.
Dos métodos principales:
- Equilibrio pasivo: Disipa el exceso de energía de las celdas de alto SOC en forma de calor mediante resistencias. Simple y económico, pero derrochador, y solo efectivo durante la carga.
- Equilibrio activo: Redistribuye la energía de celdas con alto SOC a celdas con bajo SOC mediante condensadores o inductores. Es energéticamente eficiente, más rápido y funciona en cualquier modo de operación, pero es más complejo y costoso.
En resumen: El balanceo de celdas transforma un grupo de celdas desiguales en una unidad confiable y de alto rendimiento. Previene riesgos de seguridad, aprovecha al máximo la capacidad del paquete y garantiza la longevidad. La elección entre balanceo pasivo y activo es un factor clave en el diseño, considerando el costo y el rendimiento.