IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Septiembre/Octubre 2017 - 34

Como una célula recargable de pequeño formato,
la batería de NiMH se ha aplicado especialmente
para el uso portátil del consumidor.

Separador
+

compensación de temperatura se requiere la gestión térmica de batería avanzada que cuenta con la caracterización
de alta fidelidad de la generación y transferencia de calor, la
optimización de estructura de paquetes y los controles térmicos eficientes, p. ej., la refrigeración de tuberías híbridas
de calor, de líquido y de aire.

Separador
-

-

+

Pb

PbO2

PbO2
i1
-

i
+

PbO2

Pb

i
-

Control de carga
Electrodo
de carbono

i2

Electrodo
de carbono

gráfico 7. El diagrama de una batería de ácido-plomo
avanzada que consta de una batería de ácido-plomo
tradicional (parte superior derecha) y un ultracondensador
(parte superior izquierda). PbO2: óxido de plomo. (Fuente:
Advanced Lead-Acid Battery Consortium.)

desviación inicial, convergencia lenta e incertidumbres de
parámetros. Los enfoques basados en modelos son más prometedores, particularmente aquellos que reflejan la dinámica electroquímica de la batería. Los enfoques basados en
modelos garantizan un mecanismo de evaluación de bucle
cerrado, una alta precisión de estimación y una resiliencia en
condiciones de funcionamiento cambiantes.

Equilibrio de la célula
Para un paquete de batería compuesto de un número de celdas de batería, a pesar de que todas son del mismo tipo y
especificación, pueden existir variaciones de celdas que aumentan con el uso de batería. Para eludir este efecto envase,
es conveniente proteger la inconsistencia de celdas mediante
el equilibrio deliberado del SOC, la tensión y la temperatura. En cuanto a la compensación de la tensión y el SOC,
las soluciones pasivas y activas se desarrollan con disipación
y no disipación de energía, respectivamente. El programa
pasivo consume capacidad extra de celdas individuales a
través de circuitos externos, mientras que el programa activo
transfiere energía de una celda "rica" a otra "pobre". Para la
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La carga de batería debe manipularse con cuidado para
garantizar la aceptación de la carga dentro de una duración
de carga preespecificada al tiempo que también satisface los
requisitos de seguridad. Por lo general, las distintas baterías siguen estrategias de carga discrepantes. Por ejemplo, a
menudo se puede aplicar un protocolo de tensión constante o
corriente constante a las baterías de iones de litio. Los métodos de carga emergentes consideran varios objetivos para
buscar soluciones óptimas Pareto, p. ej., intercambios entre
tiempo de carga, pérdida de energía y deterioro de la salud
de la carga inducida.

Diagnóstico de falla
La seguridad funcional es fundamental en el almacenamiento de batería a gran escala. Por lo tanto, las fallas eléctricas,
térmicas y electroquímicas deben diagnosticarse, aislarse e
identificarse mediante enfoques de redundancia de software
y hardware. Por ejemplo, el diseño del observador basado
en el modelo y el análisis estructural puede llevarse a cabo
para diagnosticar fallas de corriente, tensión y sensores de
temperatura. Se necesitan algoritmos más sofisticados para
mejorar la solidez del diagnóstico de falla frente las perturbaciones e incertidumbres de modelado.

Conclusiones y perspectivas de futuro
El almacenamiento de energía de batería es de gran importancia para la flexibilidad operativa temporal-espacial de la
red eléctrica. Las tecnologías comerciales actuales de batería
de escala de servicios públicos incluyen las baterías de ácido-plomo, NiMH, iones de litio, redox de flujo y NaS. Estas
tecnologías a menudo muestran características económicas
y técnicas distintas en términos de densidad de energía,
densidad de potencia, eficiencia de energía, vida útil, seguridad, costo, etc. Estas diferencias presentan una tecnología
especialmente adecuada para una aplicación de almacenamiento de energía particular debido a determinadas ventajas
económicas y técnicas. Por eso todavía observamos diversas
tecnologías de batería en el mercado de almacenamiento de
energía en todo el mundo.
septiembre/octubre 2017



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