O que é balanceamento de células

Balanceamento de células é o processo pelo qual o BMS iguala a tensão (e, indiretamente, a carga) dos grupos de células ligados em série numa bateria de lítio. Ele evita que um grupo fique mais cheio ou mais vazio que os outros, o que reduziria a capacidade útil e aumentaria o risco de sobrecarga.

Por que as células se desequilibram

Mesmo células do mesmo lote têm pequenas diferenças de capacidade, resistência interna e autodescarga. Em série, todas recebem a mesma corrente, então essas diferenças se acumulam ciclo após ciclo. Calor desigual dentro do pack também contribui.

Exemplo

Numa bateria NMC de 48 V com 13 grupos, imagine que doze grupos estão em 4,15 V e um está em 4,20 V no fim da carga. O BMS precisa parar a carga quando qualquer grupo chega ao limite, então os outros doze ficam sem os últimos pontos percentuais. Na descarga, o grupo mais fraco chega ao mínimo primeiro e corta a bateria inteira, mesmo com energia sobrando nos demais. O resultado é menos autonomia.

Tipos de balanceamento

TipoComo funcionaOnde aparece
PassivoDissipa em calor o excesso dos grupos mais cheios, por meio de resistoresA maioria das baterias de bike, patinete e moto
AtivoTransfere energia dos grupos mais cheios para os mais vaziosBaterias de maior custo, carros, armazenamento solar

O balanceamento passivo normalmente só atua no fim da carga, acima de uma tensão definida. Por isso é importante deixar a bateria carregar até o fim de vez em quando.

Sinais de bateria desbalanceada

  • Autonomia caindo de forma desproporcional em pouco tempo.
  • Carregador que indica fim de carga muito rápido.
  • Corte repentino da bateria com carga indicada no painel.
  • Diferença grande entre grupos quando um técnico mede as tensões.

Como ajudar o balanceamento

  1. Faça cargas completas periodicamente, deixando o carregador terminar (luz verde) e, se o manual indicar, mais algum tempo conectado.
  2. Evite guardar a bateria muito tempo descarregada.
  3. Não misture células de procedências diferentes em consertos.

Confusão comum

Balanceamento não recupera células degradadas. Se um grupo perdeu capacidade, o balanceamento apenas mascara parte do problema; a solução é substituir o grupo ou o pack, com técnico qualificado.

Mais em baterias em série e paralelo, bateria de lítio e no guia de bicicleta elétrica.