El proceso y el conjunto de técnicas usadas para reducir o eliminar diferencias en el estado de carga y la tensión entre celdas en una cadena de baterías para que el pack pueda cargarse y descargarse de forma segura y con la máxima capacidad utilizable.

Principio

Hacer converger tensiones y estados de las celdas redistribuyendo carga o disipando energía sobrante para que el rango utilizable del pack lo defina la capacidad real de las celdas y no la celda más débil; los métodos incluyen balanceo pasivo por shunt y balanceo activo por transferencia de energía.

Demostración

Durante un ciclo de carga completo el BMS realiza balanceo pasivo descargando las celdas de mayor tensión mediante resistencias al final de la carga, o un balanceador activo transfiere carga de celdas con SoC alto a las de SoC bajo para que el pack alcance un mayor estado de carga global sin sobrecargar ninguna celda.

Aplicación incorrecta

Omitir el balanceo en un pack en serie o confiar en balanceos esporádicos cuando las celdas están desparejadas; esto provoca corte anticipado de carga cuando la celda más alta alcanza su límite de tensión, reduciendo la capacidad efectiva y produciendo envejecimiento desigual.

Consecuencia

Se traduce en utilización más uniforme de las celdas, mayor capacidad utilizable, vida en ciclo más larga y menor riesgo de sobretensión/sobredescarga en celdas individuales durante operación y carga.

Inversión

Sin balanceo: las celdas se separan en SoC y tensión, el pack queda limitado por la celda más débil y algunas celdas experimentan ciclos más profundos y degradación acelerada.

Límite

Se aplica principalmente a celdas conectadas en serie y a packs donde el desajuste o las tolerancias de fabricación crean desequilibrio; el balanceo no repara celdas con cortocircuitos internos, pérdida irreversible de capacidad o fallos mecánicos.

Tensión semántica

Tensión entre balanceo pasivo (simple, bajo coste, disipativo) y balanceo activo (eficiente, complejo, más caro); también entre la frecuencia de balanceo y la eficiencia energética.

Síntesis

El balanceo de celdas es la función de control, ejecutada por el BMS o circuitos dedicados, que iguala los estados eléctricos de las celdas ya sea disipa ndo energía sobrante o redistribuyéndola para que el pack logre una utilización completa segura y envejecimiento equilibrado.