Fundamentos y Funcionamiento de Baterías de Alta Tensión en Vehículos Eléctricos

1. Componentes y Gestión de Sistemas de Alta Tensión

¿Cuál es la misión de los relés contactores?

Los relés contactores tienen la misión de permitir o impedir el paso de la corriente de alto voltaje de la batería hacia el distribuidor o el conjunto inversor/rectificador, dependiendo del vehículo.

¿Cuál es la función del BMS (Battery Management System)?

• Protección y Seguridad: Salvaguarda la integridad del sistema.
• Monitoreo en Tiempo Real: Supervisión constante de parámetros.
• Balanceo de Celdas: Equilibrio de carga entre unidades.
• Gestión Térmica: Control de temperaturas operativas.
• Cálculo de Estados: Estimación de SOC (Estado de Carga) y SOH (Estado de Salud).

¿Para qué sirven los sensores de voltaje de las baterías de alta tensión?

Sirven para garantizar la seguridad al prevenir sobrecargas y sobredescargas, equilibrar la carga entre celdas, calcular el estado de carga (SOC) y salud (SOH), y proteger el sistema ante fallos, desactivando la alta tensión si es necesario.

2. Especificaciones Técnicas de las Baterías

• Voltaje máximo: Entre 400 V y 800 V.
• Densidad energética: Oscila entre 150 y 350 Wh/kg.
• Batería de níquel-cadmio: Es un tipo de batería recargable que utiliza hidróxido de óxido de níquel como electrodo positivo, cadmio metálico como negativo y una solución alcalina (hidróxido de potasio) como electrolito.
• Tensión nominal (Ion-Litio): La tensión nominal de la celda es de 3.6 a 3.7 voltios, con un rango operativo entre 3 y 4.2 voltios según el tipo.

Ventajas de las baterías de polímero de litio

• Alta densidad energética.
• Flexibilidad de forma.
• Eficiencia de carga.
• Menor peso.
• Mayor seguridad.

3. Cuestionario de Repaso

1. ¿Qué elementos químicos se utilizan para la batería de la red de a bordo de un vehículo eléctrico? Ion-Litio.
2. ¿Qué tensión tendrá un módulo de batería con cuatro celdas en serie de 3.6 V? 14.4 V.
3. ¿Cuál de los siguientes dispositivos sirve para medir la temperatura de las celdas y gestionar la refrigeración de la batería de alto voltaje? Sensor de temperatura NTC.
4. ¿Cuál es la tensión nominal de una celda de una batería de ion-litio-cobalto? 3.6 V.
5. ¿Cuál de las siguientes baterías ofrece mayor densidad energética? Ion-Litio NMC.
6. ¿Cuáles de estos elementos se expulsa al exterior de la celda de combustible? Agua.
7. ¿Qué inconvenientes presentan los gases de escape ultrasónicos? Alta tasa de autodescarga.