La principal función del Sistema de Gestión de la Batería (BMS en sus siglas en inglés) es asegurarse de que la batería está protegida y que no realiza ninguna operación fuera de los límites de seguridad. Monitoriza tanto el estado de la carga (SOC) como el estado de salud (SOH) de la batería e informa al conductor.
Los coches eléctricos obtienen su energía de un pack de baterías que está formado por múltiples celdas colocadas en serie o en paralelo. Estas baterías generan cientos de voltios de tensión y la mayoría de funciones del coche dependen de su buen funcionamiento. Por ello es el componente principal del coche eléctrico y necesita un constante monitoreo y control.
Esta es la misión del BMS, o Sistema de Gestión de Baterías, un componente integrado en el coche que vigila cada celda de la batería para que no haya fluctuaciones del voltaje o desequilibrio en sus condiciones.
Funciones del BMS
Las baterías de iones-litio poseen una alta densidad de carga, y aunque no son muy grandes, pueden ser muy inestables. Debe vigilarse que no se sobrecarguen ni que sufran un estado de descarga total en ningún momento. En el momento de la carga se puede producir una fuga térmica que aumente la temperatura de la celda. El BMS se encarga de garantizar que esto no suceda, vigilando el voltaje y corriente de cada celda.
Controlar la carga
En el momento de la carga normalmente podemos hacerlo de dos maneras distintas, con corriente alterna que es la que tenemos en un enchufe normal o en corriente continua que es la usada en las cargas superrápidas y ultrarrápidas. En corriente alterna ya disponemos en el propio coche de un sistema que regula la carga y convierte esa corriente alterna en continua. Pero en el caso de hacer una carga a alta potencia en corriente continua el BMS es quien gestiona la tensión en las baterías y sus celdas. Especialmente tiene que protegerlas cuando está llegando al final de la carga.
Calcular el Estado de la Carga
El BMS indicarle al conductor el Estado De La Carga (SOC, State of Charge), que es la relación entre la carga completa y la carga actual. Para poder hacerlo utiliza multitud de datos como el voltaje y corriente de las celdas, temperatura, etc… y a través de algoritmos calcula el SOC de la batería. Uno de los métodos usados en el contador de culombios, que mide la descarga de la batería y lo relaciona en el tiempo para hacer una estimación del tiempo restante. Pero realmente la función es más compleja, ya que para mantener el estado óptimo de las baterías el BMS debe calcular y medir constantemente un gran número de parámetros y vigilar el estado de las celdas para poder darnos la estimación de la carga de la batería, cuánto estamos consumiendo y cuantos kilómetros podremos recorrer.
Medir el Estado de Salud
Aparte del SOC, el BMS también es responsable de monitorizar el Estado de Salud (SOH, State Of Health) que mide la diferencia entre una bateria nueva y el estado actual de la batería. La capacidad de la batería se reduce con el tiempo y otros factores. En este sentido, el BMS monitoriza y recalcula los ciclos de recarga y el estado de salud para poder indicarnos con precisión la autonomía con cada recarga. En los coches eléctricos el fabricante nos ofrece una garantía de entre 6 y 10 años, o 160.000 o 200.000 kilómetros, lo que antes suceda y pasado este tiempo la degradación de la batería es de un 30%. Por esto es importante que el BMS sea capaz de ofrecer una información precisa de la autonomía disponible.
Comunicar y registrar
Por último, el BMS se encarga de comunicar y guardar todos estos datos para poder saber cual es la degradación desde que salió el coche de fábrica.
Estas son las funciones más importantes del BMS, un complejo cerebro electrónico cuya principal misión es que la batería funcione de modo eficiente e informar al conductor de las indicaciones necesarias para saber su estado y condición.
