Parámetros principales en la diagnosis de baterías de vehículos eléctricos e híbridos

Los vehículos eléctricos e híbridos modernos son impensables sin baterías eficientes y fiables. Estos sistemas de almacenamiento de energía no solo son la fuente de energía para el movimiento del vehículo, sino también uno de los componentes más costosos del automóvil. Durante la diagnosis de una batería de alto voltaje se tienen en cuenta varios parámetros que permiten evaluar objetivamente su estado actual y prever su explotación futura.

Parámetros clave de las baterías de alto voltaje

Veamos los parámetros principales que los especialistas utilizan al comprobar y evaluar el estado de las baterías de vehículos eléctricos e híbridos.

1. Nivel de carga de la batería (State of Charge, SOC)

El nivel de carga (SOC) refleja la cantidad de energía disponible en un momento dado. Este valor es un parámetro de diagnosis importante, ya que sus desviaciones pueden indicar un problema. Aunque el SOC se suele expresar en porcentajes (0% corresponde a una batería completamente descargada y 100% a una batería completamente cargada), en la práctica se determina a partir del voltaje, dado que en las baterías de litio-ion existe una relación casi lineal entre ambos parámetros. Si en alguno de los módulos se registra un voltaje inferior al normal, ese módulo se considera defectuoso. También es importante recordar que cada batería tiene un rango operativo de voltaje, y si un módulo está por debajo del valor mínimo permitido, probablemente esté dañado.

2. Estado de salud de la batería (State of Health, SOH)

El estado de salud (SOH) refleja el grado de desgaste y degradación de la batería. Incluso con un sistema de gestión funcionando correctamente, el envejecimiento natural de la batería reduce progresivamente su SOH. La diagnosis de este parámetro permite estimar la vida útil restante y decidir sobre la reparación o sustitución. Para calcularlo, la batería (tanto el conjunto como los módulos individuales) debe cargarse completamente y luego descargarse totalmente, midiendo la energía liberada. La comparación con el valor nominal indicado por el fabricante permite determinar el grado de degradación de la batería.

3. Desbalance de módulos (ΔV)

El desbalance es el problema más frecuente en las baterías de híbridos y eléctricos, y puede llevar a la imposibilidad total de utilizar el vehículo. Las baterías modernas se componen de decenas de módulos, cada uno de los cuales puede contener desde unas pocas hasta cientos de celdas. Con el tiempo, el voltaje de los módulos empieza a diferir. Cuando la diferencia alcanza el límite permitido, la unidad de control bloquea el funcionamiento de la batería y en el tablero de instrumentos aparece un aviso de fallo del sistema de alto voltaje.

4. Resistencia interna (Internal Resistance, IR)

La resistencia interna es otro parámetro esencial. Afecta directamente a la capacidad de la batería para suministrar una corriente elevada en la aceleración o aceptar energía durante una carga rápida. Incluso si la capacidad nominal se mantiene alta, el aumento de la resistencia interna provoca sobrecalentamiento, reducción de la eficiencia y funcionamiento inestable. En la práctica, esto se traduce en pérdida de potencia durante la aceleración o una rápida caída de carga bajo demanda. Un incremento de la resistencia interna indica degradación de las celdas o fallos en las conexiones entre ellas. Por eso este parámetro debe comprobarse obligatoriamente durante la diagnosis de baterías de alto voltaje.

5. Velocidad de autodescarga

La velocidad de autodescarga indica cuán rápido pierde carga una batería cuando no está sometida a consumo. Un aumento de la autodescarga suele estar relacionado con la degradación del material activo, de los electrodos y del electrolito. Este parámetro es importante para detectar problemas ocultos que no siempre se revelan en las pruebas estándar. Una autodescarga elevada en uno de los módulos provoca rápidamente el desbalance de toda la batería y, en poco tiempo, imposibilita el uso del vehículo eléctrico.

Herramientas para la diagnosis de baterías de alto voltaje: MS800 y MS801

Para una diagnosis precisa de baterías de vehículos eléctricos e híbridos se emplean testers especializados como MS800 y MS801. Estos equipos no solo diagnostican (determinan el estado de salud de la batería), sino que también realizan el balanceo y la preparación de los módulos para su montaje.

• MS800 es óptimo para talleres que trabajan con un gran número de vehículos híbridos (Toyota, Lexus, Honda, etc.) y también con eléctricos donde se requiere balanceo modular. El tester dispone de 36 canales independientes que permiten comprobar varios módulos simultáneamente.

• MS801 está más orientado al diagnóstico de baterías de ion-litio modernas en vehículos eléctricos, incluidas las de 48 V en sistemas MHEV. Este tester analiza un único módulo o batería a la vez, pero gracias a su capacidad de descarga de 90 A, la prueba se realiza en poco tiempo. Es ideal para quienes necesitan rapidez en la diagnosis.

Conclusión

La diagnosis de baterías de vehículos eléctricos e híbridos se basa en un análisis integral de parámetros: SOC, SOH, resistencia interna, desbalance, régimen térmico, ciclos de carga/descarga y registros del BMS. Solo la combinación de todos estos datos permite evaluar con precisión el estado de la batería y prever su vida útil.

El uso de testers especializados garantiza una diagnosis precisa y constituye una condición fundamental para una reparación y mantenimiento de calidad de las baterías de vehículos eléctricos.