Por este motivo, entender cómo funcionan las baterías de los coches eléctricos y conocer sus principales indicadores permite interpretar mejor su estado, optimizar su uso diario y detectar posibles signos de degradación.
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Al analizar el funcionamiento de una batería eléctrica, aparecen dos términos técnicos habituales: SOC (State of Charge) y SOH (State of Health). Comprender estos conceptos ayuda a conocer tanto el nivel de carga disponible como el estado de conservación del acumulador.
¿Qué son el SOC y el SOH de la batería de un coche eléctrico?
Para interpretar el estado general de una batería eléctrica, es necesario diferenciar dos parámetros fundamentales que ofrecen información complementaria sobre su funcionamiento:
- SOC (State of Charge): significa estado de carga. Indica el porcentaje de energía disponible en la batería en un momento determinado respecto a la capacidad utilizable. Un 100 % representa una batería completamente cargada, mientras que un porcentaje bajo indica que queda poca energía disponible.
- SOH (State of Health): significa estado de salud. Este parámetro muestra la capacidad útil que conserva la batería respecto al momento en el que era nueva. Con el uso y el paso del tiempo, este porcentaje puede disminuir debido al desgaste natural de las celdas y a los ciclos de carga y descarga.
¿Cuál es la diferencia entre el SOC y el SOH de una batería?
Es habitual confundir el SOH con el SOC, pero ambos indicadores miden aspectos diferentes.
El SOC representa la cantidad de energía disponible en un momento concreto, como el porcentaje de batería que muestra un teléfono móvil.
El SOH, en cambio, refleja el estado de conservación de la batería y cuánto ha disminuido su capacidad respecto a cuando era nueva.
Por ejemplo, un coche eléctrico puede mostrar un SOC del 100 %, indicando que la batería está completamente cargada, aunque su SOH sea del 80 %. Esto significa que la batería ha alcanzado su capacidad máxima actual, aunque esta sea inferior a la que tenía cuando salió de fábrica.
En resumen, el SOC indica la energía disponible para el uso diario, mientras que el SOH muestra la evolución del estado de la batería a largo plazo.
¿Cómo calcula el coche el SOC de la batería?
El encargado de supervisar el estado de la batería es el BMS (Battery Management System), un sistema electrónico que controla diferentes parámetros y realiza una estimación continua del estado de carga.
Para calcular el SOC, el BMS combina diferentes métodos:
- Conteo de culombios: consiste en medir la corriente eléctrica que entra y sale de las celdas para calcular la energía disponible.
- Método de voltaje de circuito abierto (OCV): utiliza la relación entre la tensión de la batería cuando está en reposo y su nivel de carga para realizar una estimación.
- Análisis de impedancia: estudia la resistencia interna de la batería para obtener información sobre su estado.
- Métodos combinados: los sistemas más avanzados utilizan varias técnicas de cálculo para mejorar la precisión de la estimación.
¿Cómo se mide el SOH de una batería eléctrica?
El BMS también realiza una estimación del estado de salud de la batería, aunque el método utilizado puede variar según el fabricante y la tecnología empleada.
Este valor resulta especialmente útil al analizar el estado de un coche eléctrico de segunda mano, ya que permite conocer la capacidad que conserva la batería respecto a cuando era nueva.
Algunos métodos utilizados para estimar el SOH son:
- A través de dispositivos OBD: mediante un lector de diagnosis conectado al puerto del vehículo se pueden consultar determinados datos calculados por el sistema de gestión de la batería.
- Pruebas de capacidad: consisten en medir la energía que puede entregar la batería y compararla con su capacidad original.
- Pruebas de resistencia interna: permiten analizar el comportamiento eléctrico de las celdas y obtener información sobre su nivel de degradación.
¿Cómo se interpretan los porcentajes de SOC y SOH?
Mientras que el SOC sirve para conocer la energía disponible y planificar los desplazamientos, el SOH requiere una interpretación diferente porque refleja el desgaste acumulado de la batería.
Un SOH elevado indica que la batería conserva una parte importante de su capacidad original. A medida que este porcentaje disminuye, también puede reducirse la autonomía disponible del vehículo.
Aunque tradicionalmente se ha utilizado el 80 % de capacidad restante como una referencia habitual de degradación, una batería con un porcentaje inferior puede seguir siendo funcional para muchos conductores.
Los fabricantes establecen sus propias condiciones de garantía relacionadas con la capacidad de la batería, normalmente asociadas a un periodo de tiempo y un kilometraje determinados.
Capacidad bruta, capacidad útil y márgenes de protección
Para proteger la batería y favorecer su durabilidad, los fabricantes no permiten utilizar siempre la totalidad de la capacidad física de las celdas.
La capacidad bruta hace referencia a la cantidad total de energía que pueden almacenar las celdas de la batería, mientras que la capacidad útil es la energía que el conductor puede utilizar durante la conducción.
El sistema BMS gestiona unos márgenes de seguridad, también conocidos como búferes, que evitan que la batería trabaje en sus límites extremos. Por este motivo, cuando el indicador marca un 0 % o un 100 %, las celdas todavía mantienen ciertos límites de protección establecidos por el fabricante.
Estos márgenes ayudan a reducir el desgaste de los componentes internos y favorecen una mayor vida útil del conjunto.
Cómo afecta el SOH a la autonomía, la potencia y la velocidad de carga
La reducción del SOH de una batería puede influir en diferentes aspectos del funcionamiento de un coche eléctrico.
En primer lugar, una menor capacidad útil implica que la batería puede almacenar menos energía que cuando era nueva, lo que puede traducirse en una reducción de la autonomía disponible por cada recarga.
Además, el envejecimiento de las celdas puede aumentar su resistencia interna. Esto puede afectar a la capacidad de la batería para entregar la máxima potencia en determinadas situaciones, como aceleraciones intensas.
Por último, para proteger el sistema frente a temperaturas elevadas o condiciones de funcionamiento exigentes, el vehículo puede limitar la potencia de carga rápida cuando detecta determinados parámetros de protección.
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¿Cómo cuidar la batería para conservar un buen SOH?
Adoptar unos hábitos adecuados de uso ayuda a reducir la degradación de la batería y a conservar sus prestaciones durante más tiempo.
Las siguientes recomendaciones pueden contribuir a mantener un buen estado de salud del acumulador:
- Evitar descargas profundas frecuentes: agotar habitualmente la batería hasta niveles muy bajos puede aumentar el estrés de las celdas. Para el uso diario, muchos fabricantes recomiendan mantener la carga dentro de rangos intermedios, como aproximadamente entre el 20 % y el 80 %.
- Proteger el coche de temperaturas extremas: las temperaturas elevadas pueden acelerar determinados procesos de degradación, mientras que el frío intenso puede reducir temporalmente el rendimiento y la autonomía disponible.
- Controlar el uso de cargas rápidas: las recargas de alta potencia pueden generar una mayor exigencia térmica en la batería. Siempre que sea posible, combinar la carga rápida con recargas en corriente alterna puede ayudar a reducir ese estrés.
- Permitir el balanceo de celdas: realizar cargas completas de forma ocasional puede ayudar al sistema BMS a equilibrar las celdas y mejorar la precisión de la estimación del estado de carga.
- Tener en cuenta el envejecimiento natural: las baterías de iones de litio pierden capacidad con el paso del tiempo incluso cuando el vehículo no se utiliza. Este proceso se conoce como degradación por calendario.
