Almacenamiento energético

Bancos de baterías industriales

El banco de baterías define cuánto tiempo dura el respaldo y cuántos años vive el sistema. Lo dimensionamos con la autonomía, el número de ciclos y la temperatura del sitio, para BESS, UPS y sistemas de respaldo en corriente directa.

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Para qué se usa un banco de baterías industrial

Un banco de baterías es un conjunto de celdas o módulos conectados en serie y paralelo para alcanzar el voltaje y la capacidad que pide el equipo al que alimenta. En la industria aparece en tres lugares: en los sistemas BESS, donde se carga y descarga a diario; en los UPS industriales, donde espera en flotación a que haya una falla; y en los sistemas de corriente directa de subestaciones y control.

Cada uso exige una batería distinta. Una batería de UPS pasa la mayor parte de su vida cargada y casi nunca descarga; una de BESS puede hacer un ciclo completo cada día. Elegir la química equivocada para el uso es la razón más común de un banco que dura la mitad de lo previsto.

Litio o plomo-ácido

Las baterías de litio ferrofosfato (LFP) soportan muchos más ciclos de carga y descarga, admiten descargas más profundas, pesan menos y ocupan menos espacio que las de plomo para la misma energía. Por eso dominan en los BESS y ganan terreno en los UPS. Requieren un sistema de gestión de baterías (BMS) que proteja cada módulo.

Las baterías de plomo-ácido reguladas por válvula (VRLA) tienen un costo inicial menor y una tecnología muy conocida. Funcionan bien en flotación, como en un UPS que descarga pocas veces al año, pero toleran mal los ciclos profundos y su vida se acorta rápido con la temperatura. La comparativa baterías de litio o plomo-ácido detalla las diferencias.

Cómo se dimensiona el banco

El cálculo parte de la potencia que debe sostener el banco y del tiempo que debe hacerlo. A eso se le aplican los factores que la hoja de datos no dice a primera vista: la profundidad de descarga permitida, la pérdida de capacidad por temperatura, el envejecimiento a lo largo de la vida útil y la eficiencia del inversor o del UPS.

Autonomía requerida en minutos u horas, a la carga real y no a la nominal.
Número de ciclos esperado al año y vida útil que se busca.
Temperatura del cuarto o del gabinete: el calor es lo que más acorta la vida de una batería.
Espacio, peso admisible del piso y ventilación del sitio.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto dura un banco de baterías industrial?

Depende de la química, del uso y sobre todo de la temperatura. Las de litio LFP se especifican por miles de ciclos y suelen durar más que las de plomo en uso cíclico. Las de plomo VRLA en flotación tienen una vida de diseño en años que se reduce de forma importante si el cuarto opera caliente. Se dimensiona con la vida útil que se busca.

¿Se pueden cambiar las baterías de plomo de un UPS por litio?

En muchos UPS sí, pero no es un simple cambio de baterías: el cargador y el control del UPS deben ser compatibles con el perfil de carga del litio y con su sistema de gestión. Se revisa el modelo de UPS y lo que el fabricante permite antes de proponerlo. Cuando es viable, se gana espacio, peso y vida útil.

¿Qué mantenimiento necesita un banco de baterías?

Las baterías VRLA requieren revisiones periódicas de voltaje, temperatura y resistencia interna para detectar celdas débiles antes de que fallen en una descarga. Las de litio se monitorean de forma continua con su BMS, que registra el estado de cada módulo. En ambos casos el control de la temperatura del sitio es lo que más protege la inversión.