Accesorios para baterías

Placas base, soportes de pared y bastidores de suelo

Los módulos apilados necesitan un apoyo definido y una sujeción definida. Una placa base reparte la carga, nivela la torre y suele incorporar el punto de tierra y la entrada de cables. Un soporte de pared ata la parte alta de la torre a la estructura para que no pueda volcar, algo importante porque una torre de alta tensión puede superar los 200 kg una vez completa. Un bastidor de suelo se usa cuando la pared no admite la carga o cuando el pack se sitúa separado de la pared.

• Placa base: específica de la marca y del módulo. Fija el paso de la torre, por lo que una placa de otra serie no admitirá los módulos aunque parezca similar.
• Soporte de pared: el elemento antivuelco. Compruebe la fijación según el material de la pared, ya que la placa de yeso laminado y el hormigón celular exigen anclaje químico o fijación pasante.
• Bastidor de suelo: para instalaciones exentas o en garaje, y para casos en que la pared es una fachada con aislamiento y sin capa resistente detrás.
• Distancias libres: deje la separación indicada por el fabricante alrededor de la torre para la ventilación y para el acceso de servicio a los bornes.

BMS, unidades controladoras y módulos de ampliación

El BMS (sistema de gestión de batería) vigila la tensión y la temperatura de celda, equilibra las celdas, aplica los límites de carga y descarga e informa del SoC (estado de carga) al inversor. En packs modulares suele ser una unidad separada, superior o inferior, llamada a veces módulo de control, unidad de control de potencia o módulo maestro, y se necesita una por torre. Los módulos individuales que van debajo solo contienen celdas.

• Una controladora por torre: añadir módulos no significa añadir controladoras, pero superar el número máximo de módulos obliga a montar una segunda torre con su propia controladora.
• Los módulos de ampliación deben coincidir con los existentes en tipo, capacidad y, en la práctica, en antigüedad. Mezclar un módulo viejo y uno nuevo en un mismo string hace que todo el string trabaje al nivel del grupo de celdas más débil.
• Firmware: tras añadir un módulo, actualice el BMS y el inversor para que se reconozca la nueva capacidad y el algoritmo de equilibrado la abarque.
• Monitorización: la controladora es también lo que alimenta el portal de monitorización con los datos de celda, así que una unidad ausente o sin configurar significa quedarse sin visibilidad.

Cable de comunicación: CAN o RS485 y por qué importa la asignación de pines

La batería y el inversor intercambian tensión, corriente, temperatura, SoC y los límites de carga y descarga permitidos a través de un enlace serie. Dominan dos capas físicas. CAN (normalmente CAN 2.0B a 500 kbit/s) es la opción más habitual en los packs modernos de alta tensión y transporta un conjunto de mensajes estructurado. RS485 (Modbus RTU) aparece en muchos sistemas de baja tensión de 48 V y en equipos antiguos. Cuál de las dos se aplica lo decide el emparejamiento, no el instalador.

El conector es casi siempre RJ45, y ahí está justamente la trampa. La carcasa es estándar, la asignación de pines no: un fabricante coloca CAN High y CAN Low en los pines 4 y 5, otro en los pines 1 y 2, y un tercero usa el mismo conector para RS485. Un latiguillo Ethernet corriente encajará físicamente y no comunicará nada o, en el peor de los casos, pondrá tensión en el pin equivocado. Use el cable suministrado con la batería o el recambio original del fabricante, mantenga el recorrido corto, sepárelo de los cables de potencia DC y configure los microinterruptores de dirección y la resistencia terminadora tal como indica el manual.

Cables de potencia, pletinas, par de apriete y protección DC

El cableado de potencia entre módulos se suministra como juego a medida, con la sección correcta, la longitud correcta y terminales crimpados de fábrica. En packs tipo torre, los módulos se unen a menudo mediante pletinas rígidas en lugar de cable. Ambos conducen toda la corriente del pack, así que una unión deficiente es un problema térmico mucho antes que uno eléctrico.

El circuito de batería necesita además su propia protección y su propio seccionador, dimensionados para DC y no para AC. Un dispositivo homologado para AC en un circuito DC no puede cortar el arco de forma fiable, porque no hay paso por cero que ayude a extinguirlo. Utilice un interruptor DC específico o un fusible con portafusibles con tensión asignada superior a la tensión máxima del pack y ajustado a la corriente máxima de batería del inversor.

• La sección sigue a la corriente, no a la preferencia. Un pack de 48 V absorbe aproximadamente cuatro veces la corriente de uno de 400 V para la misma potencia, así que los sistemas de baja tensión requieren conductores notablemente más gruesos y recorridos más cortos.
• Par de apriete: apriete cada borne con una llave dinamométrica calibrada al valor impreso en el manual, típicamente entre 2 y 8 Nm según el tamaño del tornillo. Las uniones flojas producen arcos y se calientan, las sobreapretadas pasan de rosca o deforman la pletina. Vuelva a comprobarlo en el primer mantenimiento, ya que las uniones atornilladas se relajan tras los ciclos térmicos.
• Polaridad y secuencia: conecte en el orden documentado, normalmente primero la comunicación, después DC y por último encender. Invertir la polaridad en una entrada de batería no es un error recuperable.
• Interruptor DC o fusible: tensión asignada por encima de la tensión máxima del pack, corriente asignada por encima de la corriente de trabajo continua y por debajo de la capacidad del cable. Los consumibles y armarios para el lado DC están en material de instalación eléctrica.
• Seccionador: un corte visible y enclavable entre la batería y el inversor, necesario para un mantenimiento seguro y para el acceso de los bomberos.
• Puesta a tierra: conecte el armario, la placa base y el bastidor de la torre al borne principal de tierra con el conductor especificado. Es una función de protección y es además lo que hace que la vigilancia de aislamiento del inversor se comporte correctamente.
• Protección contra sobretensiones: cuando el tramo DC es largo o sale del edificio, un descargador DC de Tipo 2 en el circuito de batería es una práctica razonable.

Cajas de respaldo, conmutadores, sondas y armarios

Una caja de respaldo es el accesorio del lado AC que da a un sistema híbrido una isla operativa cuando falla la red. Contiene un conmutador automático que se desconecta de la red en milisegundos, mantiene la salida aislada del inversor separada de la red para que no se exporte tensión a una línea sin servicio, y vuelve a conectar cuando la red es estable. Es lo que convierte un sistema de autoconsumo en un sistema de respaldo.

• El respaldo total sitúa todo el cuadro general detrás de la caja. Cómodo de usar, pero entonces todas las cargas deben caber bajo la potencia aislada del inversor.
• El respaldo parcial alimenta un cuadro de respaldo independiente con circuitos seleccionados: iluminación, tomas de corriente, caldera, congelador, bomba de calefacción. Más barato y mucho más fácil de dimensionar correctamente.
• Las sondas de temperatura permiten al BMS reducir o detener la carga con frío. Cargar un pack LiFePO4 por debajo de 0 °C es lo que daña las celdas, así que es una pieza de protección, no una comodidad.
• Los armarios con grado IP declarado amplían el emplazamiento a garajes, edificaciones anexas y paredes exteriores. Compruebe a la vez el grado y el rango de temperatura de funcionamiento, ya que una caja IP66 no mantiene caliente el pack.

Comparativa rápida de accesorios

Deslice la tabla hacia la izquierda