Desde la activación de 0 V hasta la gestión térmica y la telemetría para flotas: pasos prácticos para ingenieros y equipos de servicio.

Batería de litio hierro fosfato (LiFePO₄) combinan una larga vida útil y seguridad intrínseca, pero los fallos en el mundo real suelen ser alarmantes incluso cuando las celdas no están dañadas de forma irreversible. En la mayoría de los casos, el sistema de gestión de baterías (BMS) está haciendo su trabajo -aislar el pack para evitar daños permanentes- y la respuesta correcta es el diagnóstico y la recuperación controlada en lugar de la sustitución inmediata. En este artículo se describen flujos de trabajo probados sobre el terreno, secuencias prácticas para la resolución de problemas y las mejores prácticas de ingeniería que ayudan a restaurar las baterías, reducir el tiempo de inactividad y prolongar la vida útil de los activos.

Por qué se "corta" el BMS: lea la protección como un síntoma, no como un veredicto

Un BMS moderno protege el pack monitorizando continuamente los voltajes de las células, el voltaje del pack, la corriente de carga/descarga y las temperaturas. Los modos de protección típicos incluyen subtensión (UVP), sobretensión (OVP), sobrecorriente/cortocircuito (OCP) y bloqueos de temperatura. Cuando se produce un evento de protección, el BMS suele abrir los contactores o desactivar la ruta de carga/descarga. Ese comportamiento evita fallos catastróficos, pero también produce síntomas -lectura de 0 V en los terminales, ausencia de respuesta al cargador o a la carga, o disparos frecuentes- que fácilmente se malinterpretan como muerte celular. La principal tarea del técnico es interpretar qué protección se ha disparado y por qué.

Situaciones habituales de fallo y acciones de recuperación reproducibles

1. El pack muestra 0V / no responde en absoluto (el pack "durmiente")

Causas típicas: autodescarga profunda, almacenamiento a largo plazo por debajo de los umbrales UVP o un estado de seguridad BMS bloqueado.
Secuencia de recuperación segura:

1. Aísle el pack: desconecte las cargas y los cargadores, y verifique que no haya drenajes parásitos externos.

2. Mida los voltajes por célula directamente en las tomas de las células (si son accesibles). Si las células están por debajo del mínimo del fabricante, proceda al procedimiento de activación controlada.

3. Aplique una corriente de carga baja y controlada (0,05-0,5C, a menudo 0,1-1 A para pilas pequeñas) con un cargador capaz de limitar y supervisar la corriente; se trata de un paso de "activación" o "precarga". Vigile de cerca la temperatura y los voltajes de las celdas.

4. Si el BMS admite una secuencia definida de activación o carga forzada, utilícela. Si no es así, los técnicos experimentados pueden utilizar una elevación temporal controlada de la tensión (mediante un pack de buena calidad o un suministro compatible), pero solo bajo supervisión y con acceso inmediato al equipo de seguridad adecuado.

5. Tras el desbloqueo del BMS, realice un ciclo completo de equilibrado/carga y una prueba de capacidad de diagnóstico para determinar la viabilidad a largo plazo.

2. El cargador se desconecta o se detiene a mitad de ciclo (desajuste OVP / cargador).

Causas típicas: perfil de cargador incompatible (por ejemplo, utilizar ajustes de plomo-ácido para LiFePO₄) o picos de tensión del cargador.
Remedio: utilizar cargadores configurados para LiFePO₄ (rangos de tensión de flotación/absorción recomendados), desactivar los modos de ecualización previstos para otras químicas y confirmar que el firmware del cargador es estable.

3. Disparos del sistema bajo carga (OCP / cortocircuito)

Causas típicas: cortocircuito en el cableado, alta corriente de entrada de los motores, fallo del conector o problema de hardware del BMS.
Remedio: aísle e inspeccione visualmente el cableado y los terminales en busca de daños por calor, mida el estado del contactor/fusible y añada circuitos de arranque suave o supresión de irrupciones en serie para proteger el pack de eventos repetidos de alta corriente.

4. Bloqueos por temperatura (carga/descarga desactivada en los extremos)

Causas típicas: carga por debajo del umbral seguro de baja temperatura o funcionamiento por encima del umbral seguro de alta temperatura.
Remedio: evite cargar en condiciones ambientales bajo cero a menos que el pack disponga de calefacción controlada; en caso de temperaturas elevadas, mejore la ventilación o traslade el pack a un entorno más fresco, y compruebe si hay puntos calientes locales en las celdas o los conectores.

Una práctica lista de comprobación para el diagnóstico in situ (paso a paso)

1. Registre los síntomas: LED del BMS o códigos de error, tensión medida del pack y si el pack presenta tensión en vacío.

2. Aislamiento de alimentación: elimine toda alimentación/carga externa.

3. Mediciones directas: mide las tensiones individuales de las células, la resistencia del aislamiento del pack y la continuidad del contactor.

4. Estela controlada: aplique una carga de corriente baja como se ha descrito anteriormente mientras registra los voltajes y las temperaturas.

5. Carga completa y equilibrado: una vez despierta, cárgala al máximo con un perfil LiFePO₄ adecuado y deja que se complete el equilibrado.

6. Verificación de la capacidad: realice una descarga controlada a una velocidad conocida para estimar la capacidad utilizable e identificar células defectuosas o desequilibrios graves.

7. Documente cada paso y cada resultado: en muchos flujos de trabajo de servicios, los datos son tan importantes como la solución.

Prácticas de ingeniería que reducen estos fallos a escala

• Instale sistemas de gestión de edificios con registro de datos y telemetría en red (CAN/RS485): La visibilidad remota ahorra rodadas del camión y proporciona un contexto histórico a los fallos intermitentes.

• Permite el equilibrio activo de células en sistemas medianos y grandes: El equilibrado activo reduce el riesgo de descarga profunda de una sola célula y prolonga la vida del ciclo en comparación con el equilibrado pasivo.

• Parametriza los umbrales del BMS para adaptarlos a la aplicación: Los casos de uso marino, automovilístico y de almacenamiento estacionario tienen diferentes umbrales aceptables; ajuste los límites de carga/descarga en consecuencia.

• Implementar el arranque suave y el control de irrupción: Los grandes motores, compresores o bombas provocan picos de corriente momentáneos; los circuitos de arranque progresivo o el arranque escalonado evitan los molestos disparos.

• Automatice el mantenimiento predictivo: utilizar alertas basadas en tendencias (deriva de tensión, aumento de la resistencia interna, deriva de temperatura) para realizar un mantenimiento proactivo de las células antes de que se produzcan disparos de protección.

• Establecer un diseño de envase útil: utilizar tomas de célula accesibles, subconjuntos modulares y contactores/fusibles sustituibles para que los equipos de campo puedan aislar y reparar sin necesidad de sustituir todo el conjunto.

Orientación sobre seguridad y escalada

Nunca anule los dispositivos de seguridad de forma permanente; las intervenciones temporales supervisadas con fines de diagnóstico son aceptables cuando las realiza personal capacitado con el EPP adecuado. Si se detectan daños a nivel de celda, hinchazón, anomalías térmicas o un desequilibrio grande persistente después de una recuperación controlada, retire el pack para realizar un análisis de laboratorio y sustituirlo a nivel de celda. En el caso de flotas, envíe las averías complejas a equipos de servicio centralizados con las herramientas necesarias para realizar pruebas de impedancia y capacidad de cada célula.

Cierre: haga de los datos y los procesos su primera línea de defensa

Un resistente LiFePO₄ combina estrategias de carga correctas, una telemetría BMS robusta y un flujo de trabajo documentado para la reparación sobre el terreno. La mayoría de los paquetes "muertos" se pueden recuperar con un enfoque metódico: aislar, medir, despertar controlado, equilibrar y verificar. Estandarice estos pasos, invierta en equilibrado activo y diagnóstico remoto, y verá cómo se producen menos sustituciones de emergencia, se reduce el coste del ciclo de vida y los sistemas son más seguros en general.