Como estimar el estado de carga y salud de una batería de coche.

1. PROCEDIMIENTOS
PARA ESTIMAR EL
ESTADO DE UNA
BATERÍA
Rafael Rodríguez Amigo
Fernando González García

2. LA ENERGÍA
PAPEL FUNDAMENTAL
GESTIÓN EFICIENTE

3. GESTIÓN EN
EL
AUTOMÓVIL

4. CONCEPTOS
SOC (State of Charge) de la batería es el parámetro que relaciona la
energía almacenada con la energía disponible en el momento de estreno
de la batería.
SOH (State of Health) indica la vida útil remanente del módulo de
baterías.
SOF (State of Function), es el parámetro, que a partir del SOH, SOC, (a
una temperatura determinada) determina el estado de la batería.
Capacidad de la batería, se define como la cantidad de energía que
contiene y que podemos aprovechar para entregar corriente eléctrica a
una carga durante un cierto tiempo. Se la simboliza con la letra “C”.
Monitorización es el control por medio de diferentes sistemas el estado
de un elemento, en nuestro caso de una batería.
Batería inteligente Llamamos batería inteligente a aquella que permite
monitorizarse, avisar antes de fallar, detectar el SOF…
Batería Plomo-acido Batería mas utilizada, con electrolito de H2SO4 y
electrodos de Pb y PbO2

5. Batería Inteligente
Controlando SOC, SOH, y SOF
Garantizar capacidad
arranque
Aumentar vida útil batería
Disminuir
consumo
Seguridad, Confort, y Calidad

6. Por lo tanto monitorizando conseguimos ahorrar
combustible, prolongar la vida útil de la batería, disminuir las pérdidas
eléctricas… con un coste mínimo.

7. ¿Cómo monitorizar?
1. Obteniendo el SOF
2. Adoptando medidas
3. Automatizar el proceso

8. 1.- Midiendo el SOF
El estado de la batería (sobre todo su capacidad) depende en
gran medida de la densidad del electrolito de la misma.
Esta densidad, es proporcional a la caída de tensión Vst
producida durante el arranque del vehículo (momento en que
se produce la mayor demanda de energía).
Si somos capaces de medir dicha tensión, somos capaces de
conocer el estado de la batería.

9. 1.- Midiendo el SOF
OCV = V abierto
r = resistencia batería

10. 1.- Midiendo el SOF
Colocando unos sensores que
permitan medir la caída de
tensión Vst en bornes de la
batería durante el arranque,
conocemos el SOH, y en
función de ello el sistema
actuará.

11. 1.- Midiendo el SOF
 Podemos medir el SOC
 Podemos medir el SOH
Obtenemos el SOF

12. 2.- Adoptando medidas
 SOF
SOF
Bueno
SOF Malo Medidas

13. 2.- Adoptando medidas
La batería será capaz de tomar las siguientes medidas:
 Avisar al usuario mediante un sistema de alarma o un display
situado en el cuadro de mandos si la batería está dañada.
 Avisar al usuario antes de agotarse, garantizando así en todo
momento la capacidad de arranque.
 Avisar en caso de que baje el nivel del electrolito, indicando la
acción a realizar.
 Desactivar las cargas “no fundamentales” que puedan desgastarla
(al estar el vehículo parado).

14. 2.- Adoptando medidas
De esta manera garantizamos:
 Capacidad de arranque
 Minimizar las pérdidas de
las no-load currents
 Evitar descarga de la batería
 Aumentar la vida útil de la misma

15. 3.- Automatizar el proceso
 El proceso es fácilmente automatizable, de manera que
añadiendo un pequeño componente hardware es posible
monitorizar el estado de la batería en tiempo real.
 Por ejemplo, las baterías CYBOX del fabricante HITACHI ya
cuentan con este dispositivo.

16. Otros sistemas
inteligentes de gestión y
ahorro energético

17. Otros sistemas de ahorro energético
 Mejoras aerodinámicas
 Sistemas START-STOP
 Regeneración de energía en frenada
 Indicadores de cambio de marcha óptimo
 Neumáticos de bajo resistencia a la
rodadura
 BATERIAS INTELIGENTES

18. Los principales fabricantes, ya trabajan en reducir
consumos, emisiones, y aumentar la eficiencia de todos
sus vehículos, para lo cual es imprescindible mejorar la
eficiencia de los sistemas eléctricos actuales.
Blue Efficiency de Mercedes-Benz Blue Motion de Volkswagen
Efficient Dynamics de BMW ecoFLEX de Opel

19. Procesos para estimar el estado de una batería.
Sistemas eléctricos y electrónicos - Máster en Automoción
Universidad de Valladolid
Rafael Rodríguez Amigo
Fernando González
García