Entendiendo la desviación del SOC
Por qué el porcentaje de la batería aumenta y cómo solucionarlo
¿El monitor de la batería muestra un 30%, pero de repente baja al 5%? ¿O quizás aumenta del 90% al 100% en segundos?
Este es un fenómeno común conocido como desviación del SOC (estado de carga). No es un fallo de la batería; Es una característica del funcionamiento de las baterías de litio y de cómo los monitores de batería calculan su carga.
Esta guía explica exactamente qué sucede dentro de la batería, por qué ocurre y una solución sencilla para corregirlo.
El problema: la "curva de voltaje plana"
Para comprender la deriva del estado de carga (SOC), primero debe comprender la diferencia entre una batería de plomo-ácido y una batería de litio (LiFePO4).
1. El indicador de carga de la batería de plomo-ácido
Una batería de plomo-ácido tradicional se comporta como el tanque de combustible de un automóvil. A medida que se usa la energía, el voltaje cae en una línea recta y predecible. Un monitor puede simplemente observar el voltaje (p. ej., 12,2 V) y saber casi con exactitud cuánta capacidad queda (p. ej., 50 %). Es fácil de medir.
2. El "Precipicio" de litio
Una batería de LiFePO4 es diferente. Está diseñada para proporcionar energía estable durante mucho tiempo. Su voltaje se mantiene prácticamente igual, ya sea que esté al 80 % o al 30 % de su capacidad.
Esto es excelente para el funcionamiento de electrodomésticos, pero es una pesadilla para un monitor de batería. El monitor no puede usar el voltaje para calcular el porcentaje porque este apenas cambia.
Cómo cuenta la energía su monitor (conteo de Coulomb)
Como no depende del voltaje, el BMS dentro de la batería utiliza un método llamado "conteo de Coulomb" (igual que las derivaciones externas).
Imagine estar de pie en una puerta con un contador, contando a las personas que entran y salen de un edificio.
- Sabe que el edificio comenzó con 100 personas (lleno).
- Cuenta a 50 personas que salen.
- Supone que quedan 50 personas.
Esto es lo que hace su BMS. Mide la corriente (amperios) que entra y sale a lo largo del tiempo para calcular la capacidad restante (amperios-hora).
Por qué ocurre el "salto" (La deriva)
El conteo de Coulomb es increíblemente preciso durante un día o una semana. Pero con el paso de los meses, los pequeños errores de medición comienzan a acumularse.
- Un error de medición del 0,1 % no importa hoy en día.
- Pero después de 3 meses de carga y descarga constantes, ese error del 0,1 % se ha acumulado en una discrepancia del 10 %, 20 % o incluso 30 %.
El monitor cree que la batería está al 40 % según su recuento. Pero físicamente, las celdas de la batería están realmente vacías.
El efecto de la "carga fantasma"
Para garantizar la seguridad y gestionar cargas de alta potencia, las unidades TITAN Lithium BMS están calibradas para ignorar corrientes extremadamente pequeñas que pueden parecer ruido eléctrico. Si aumentamos la sensibilidad a 0,2 A, Esto permite que el BMS detecte el ruido eléctrico como corriente. Si el BMS cree que hay corriente cuando no es así, podría confundir la lógica de seguridad. Por ejemplo, si la batería está "Llena" (protección contra sobretensión activa), el BMS espera a ver la corriente de descarga antes de permitir la carga de nuevo. Si el "ruido" se asemeja a una corriente de descarga, el BMS podría reabrir el puerto de carga mientras la batería ya está llena, lo que provoca un riesgo de sobrecarga/incendio.
Umbral de 0,6 A:
Nuestro BMS tiene un umbral de sensibilidad de aproximadamente 0,6 A (aproximadamente 8 W a 12 V). Si utiliza cargas muy pequeñas, como una luz LED, un cargador de teléfono USB o la luz de espera de un televisor, que consumen menos de 0,6 A, el BMS podría registrarlo como 0 A.
Resultado:
Si utiliza una carga de 0,4 A durante toda la noche (10 horas), ha eliminado físicamente 4 Ah de energía. Sin embargo, el BMS considera que ha eliminado 0 Ah. La pantalla seguirá mostrando el 100%, pero la batería está al 96%.
(Energía Física)
Correcciones automáticas (los saltos)
Para intentar solucionar esto automáticamente, el BMS monitoriza el voltaje en reposo. Si detecta una discrepancia, aumentará el porcentaje para que coincida con el voltaje:
- Corrección del 90 %: Si la batería está por encima de 13,6 V, el BMS corregirá la lectura al 90 %.
- Corrección por bajo voltaje: Si una celda cae por debajo de 3,0 V, el BMS reducirá instantáneamente la lectura a baja capacidad (aprox. 10-15 %) para advertirle que debe cargarla inmediatamente.
Solución: Resincronización del sistema
Para solucionar esto, debemos forzar al BMS a que reinicie su contador a un punto conocido del 100 %. En las baterías de litio TITAN, hemos diseñado un punto de reinicio específico en nuestra lógica de protección.
La solución: Carga completa al 100 %
Debe cargar la batería por completo hasta que ocurra una de estas dos cosas:
- Se activa la protección contra sobretensión del paquete (aprox. 14,4 V)
- Se activa la protección contra sobretensión de la celda (aprox. 3,60 V en cualquier celda)
Cuando el cargador lleva la batería a este límite de voltaje, la protección BMS se activa brevemente para detener la carga. En ese preciso momento, el BMS sabe con certeza que la batería está físicamente al 100 % de su capacidad.
Reinicia instantáneamente su contador interno al 100 %, eliminando todos los errores de deriva acumulados. Tu monitor ahora estará perfectamente sincronizado con la energía real de la batería.
Mantenimiento preventivo
Recomendamos cargar completamente la batería hasta que alcance el 100 % (y active el restablecimiento del BMS) al menos una vez cada 3 meses. Esta sincronización regular garantiza que la lectura del SOC se mantenga precisa durante todo el año.
