Los fundamentos técnicos, escritos por los ingenieros que fabrican los PACK.

Un PACK que no carga suele estar en protección, no averiado. Las tres causas habituales son que el BMS mantenga un estado de protección tras un evento de sobredescarga o sobretemperatura, un circuito abierto entre el PACK y el cargador, y un cargador averiado o conectado con la polaridad invertida.

Compruebe en este orden. Vuelva a asentar el conector del PACK para despejar el enclavamiento de protección, verifique que todos los bornes estén apretados, confirme que la polaridad del cargador coincide con el PACK y mida la salida del cargador con un multímetro para confirmar que entrega tensión.

Hay un patrón que conviene reconocer: un PACK que marca 49 V cuando un conjunto NMC de 13S completo debería marcar 54,6 V, con el relé del cargador chasqueando pero sin corriente. Eso es casi siempre una o varias cadenas débiles dentro del PACK que mantienen el BMS en protección — un fallo a nivel de PACK, no del cargador.

Una carga que termina por debajo de la tensión de corte significa casi siempre que las cadenas dentro del PACK no coinciden en estado de carga o en capacidad. La cadena que se llena primero alcanza el umbral de protección y detiene toda la carga, dejando cortas a las demás.

Qué hacer. Recargue con un cargador ecualizador para llevar todas las cadenas a la misma tensión. Si la dispersión de capacidad es grande, hay que sustituir las celdas divergentes — la ecualización no puede recuperar una capacidad que no existe. La solución definitiva está en el montaje: las celdas deben ensayarse por capacidad y emparejarse antes de construir un PACK.

Cuatro síntomas aparecen antes de que un BMS falle del todo: la tensión oscila más de ±1 % en funcionamiento, la desviación entre celdas supera 0,1 V, los datos de estado dejan de poder leerse, y la protección se dispara con la frecuencia suficiente para provocar paradas repetidas.

Cualquiera de ellos justifica una revisión por un técnico cualificado antes de devolver el PACK al servicio. El modo de fallo es gradual — un circuito de muestreo o una vía de balanceo que se degrada produce primero lecturas malas y solo después un comportamiento malo.

La desviación en circuito abierto entre celdas debe mantenerse por debajo de 0,05 V, y la desviación bajo carga o en carga por debajo de 0,1 V. Esas son las cifras de aceptación de un PACK sano.

Cuándo actuar. Por encima de 0,2 V el PACK está seriamente desequilibrado y necesita una carga de ecualización. Por encima de 0,3 V el BMS puede negarse a cargar o descargar por completo. Si la desviación de una celda respecto a las demás no deja de crecer, esa celda está envejeciendo más rápido que sus vecinas y debería sustituirse.

Los códigos de fallo se leen por el bus CAN con un lector, o mediante la aplicación del fabricante. Los cinco que explican la mayoría de los eventos: sobretensión (una celda por encima de 4,2 V en NMC o de 3,65 V en LiFePO4) — revise el circuito de balanceo; subtensión (por debajo de 2,5 V en NMC o de 2,0 V en LiFePO4) — cargue de inmediato y, si se repite, la capacidad ya no es suficiente; sobretemperatura (por encima de 60 °C) — pare e inspeccione la vía de refrigeración; sobrecorriente — compruebe si la carretilla se está usando por encima de su régimen de servicio; y fallo de comunicación — inspeccione el cableado CAN.

Muchas unidades de BMS borran un fallo automáticamente cuando la condición desaparece. Un código que reaparece está diciendo que la causa de fondo no se ha resuelto.

Tres pruebas los separan. Mida las celdas directamente — si todas las celdas están normales pero el BMS informa lo contrario, el fallo es del BMS. Puente el BMS — si entonces el PACK carga y descarga con normalidad, el BMS era el límite; si el problema persiste, está en las celdas. Lea el código — los errores de comunicación y de sensor apuntan al BMS, mientras que la sobretensión, la subtensión y una desviación excesiva apuntan a las celdas.

Un reinicio es el desempate más rápido: un fallo del BMS puede despejarse al cortar y devolver la alimentación, un fallo de celda no. Los fallos del BMS se resuelven normalmente con un reinicio o una actualización de firmware; los fallos de celda exigen sustitución física.

El registro del BMS es la caja negra del PACK y necesita un lector CAN para descifrarse. Seis campos concentran casi todo el peso diagnóstico. Tensión de celda más alta — debe mantenerse en 3,65 V o por debajo en LiFePO4; un valor persistentemente alto apunta a baja capacidad o alta resistencia interna. Tensión de celda más baja — debe mantenerse en 2,5 V o por encima; un valor persistentemente bajo apunta a autodescarga o a un microcortocircuito. Desviación entre celdas — estática por debajo de 0,05 V y dinámica por debajo de 0,1 V, con cualquier valor por encima de 0,2 V indicando un desequilibrio serio. Temperatura máxima — por debajo de 50 °C es normal, por encima de 60 °C es un indicador de riesgo térmico. Energía acumulada frente a capacidad de diseño — una caída de más del 30 % marca el fin de vida. Y el recuento de ciclos frente al nominal.

Como ejemplo resuelto: un PACK de clase 24 V y 200 Ah con 1.200 ciclos y aproximadamente un 80 % de estado de salud que ya no cubre un turno de seis horas ha llegado al punto de sustitución, aunque nada haya fallado de forma visible.

Un SOC inexacto suele ser un contador de culombios que se ha desviado, o celdas que han dejado de ir a la par. El LiFePO4 lo agrava respecto a otras químicas: su meseta de descarga es casi plana entre 3,2 V y 3,3 V, así que la tensión por sí sola no puede decirle lo lleno que está el PACK. Por eso el BMS integra la corriente en el tiempo, y esa integral acumula error.

Recalibración por carga completa. Cargue hasta que el cargador se detenga solo. El BMS vuelve a atar la curva de SOC a la curva de tensión en la parte alta del rango. Un PACK que nunca se lleva a plena carga seguirá desviándose.

Recalibración por ciclo profundo. Haga un ciclo completo de 0–100 %; en LiFePO4 tres de ellos restauran la exactitud. Un PACK que marca 80 % y se agota al 30 % es el caso clásico, y tres ciclos completos lo corrigen.

Una celda que alcanza primero la tensión de protección al cargar y cae más despacio al descargar tiene poca capacidad, mucha resistencia interna, o el BMS la está reportando mal.

Poca capacidad se comporta como un cubo pequeño: se llena rápido, así que su tensión sube antes. Alta resistencia interna muestra una tensión falsamente alta durante la carga por la caída IR, que baja en cuanto el PACK reposa. Un fallo de muestreo se confirma comparando la lectura del BMS con un multímetro en los bornes de la celda. Una vía de balanceo averiada se confirma observando si el balanceo llega a arrancar alguna vez en esa cadena.

Si la desviación supera los 50 mV y la ecualización no la corrige, hay que sustituir la celda — y la de repuesto debe ir emparejada tanto en capacidad como en resistencia interna, unida con soldadura por puntos para mantener baja la resistencia de contacto.

En un PACK de clase 48 V, la carga completa es 54,4–54,6 V; bajo carga normal debe mantenerse en 46–54 V; por debajo de 44 V está críticamente descargado, y por debajo de 40 V gravemente. Por celda, las cifras correspondientes en LiFePO4 son 3,40–3,65 V a plena carga, 2,9–3,4 V bajo carga, y por debajo de 2,8 V o de 2,5 V en los dos umbrales de descarga.

El punto diagnóstico es que el PACK debe mantenerse dentro de 46–54 V mientras trabaja. Una lectura en circuito abierto por debajo de 46 V significa que algo va mal, y una dispersión entre celdas superior a 0,05 V en estático o a 0,1 V en dinámico significa que el PACK está desequilibrado.

Para el trabajo diario, manténgalo alto. Recargue en cuanto baje del 20 % — la descarga profunda cuesta vida útil. La sobrecarga y la sobredescarga están ambas prohibidas.

Por debajo de 0 °C, no cargue. Cargar un PACK de litio bajo cero deposita litio de forma irreversible sobre el ánodo. Si el PACK ha estado al frío, deje que recupere más de 5 °C antes de conectar el cargador.

Cargar bajo cero deposita litio metálico sobre el ánodo en lugar de intercalarlo. Las consecuencias son acumulativas y en parte irreversibles: las dendritas de litio pueden perforar el separador y provocar un cortocircuito interno; una sola carga a 0 °C puede costar un 2–5 % de capacidad permanente; y la carga en frío repetida eleva la resistencia interna un 20–30 %.

La regla es absoluta. No cargue por debajo de 0 °C. Donde se requiera operación en frío, especifique un PACK con autocalentamiento integrado — nuestras variantes para cámara frigorífica funcionan hasta −20 °C. Un PACK que entra del frío debe alcanzar 5 °C antes de cargarse.

Normalmente protección, y comportamiento correcto. Al BMS se le indica que no cargue por debajo de 0 °C precisamente por el riesgo de deposición de litio descrito arriba, así que una negativa con frío es el PACK haciendo su trabajo.

Confírmelo. Lea los datos de temperatura del BMS. Si la temperatura está realmente por debajo de 0 °C, es protección normal. Si está por encima de 5 °C y el PACK sigue sin cargar, sospeche de un sensor de temperatura averiado o de un error lógico del BMS y hágalo revisar.

Mueva el PACK al interior y deje que recupere más de 5 °C. Para emplazamientos que trabajan en frío de forma habitual, especifique un PACK con autocalentamiento en lugar de pelearse con la protección.

Un PACK que quema al tacto durante la carga o la descarga tiene una celda de alta resistencia o un cortocircuito interno parcial. Ambas cosas son peligrosas si se dejan en servicio, y ninguna mejora por sí sola.

Deje de usar el PACK de inmediato. Debe examinarlo un técnico cualificado, que identificará y sustituirá las celdas culpables o reparará el cableado afectado. Seguir operando a temperatura elevada es la forma en que un fallo reparable se convierte en un suceso térmico.

Guárdelo entre el 40 y el 60 % de estado de carga — ese es el mejor punto de almacenamiento. Guardarlo a plena carga o en descarga profunda acelera la pérdida de capacidad.

El entorno debe ser seco, fresco (15–25 °C es lo ideal) y libre de gases corrosivos. Compruebe el estado de carga cada tres a seis meses y, si ha bajado del 20 %, devuélvalo al 40–60 %.

No — bajo ninguna circunstancia. El hinchamiento significa que se está generando gas dentro de la celda, y las causas habituales son la sobrecarga (descomposición del electrolito por encima del techo de tensión), la sobretemperatura sostenida, o un cortocircuito interno por daño en el separador.

Qué hacer. Deje de usarlo de inmediato y aíslelo en un contenedor resistente al fuego (UL 94 V-0 o mejor). Mantenga a las personas a 10 m de distancia. Que lo maneje un técnico cualificado — no lo abra.

La razón de la cautela es que un PACK de litio hinchado puede entrar en fuga térmica en cualquier momento. No hace falta que esté en uso para incendiarse.

Nunca con agua. El agua conduce y, sobre un PACK en tensión, puede intensificar el cortocircuito. Use un extintor de polvo seco, un extintor de CO2 o arena de fuego para sofocarlo.

Con las llamas apagadas, siga vigilando. Un PACK en fuga térmica puede reavivarse. Cualquier signo de fuga, humo o deformación significa que el PACK sale de servicio de inmediato y se despeja la zona.

Dos causas explican la mayoría de las paradas a mitad de turno. La primera es baja tensión: el PACK alcanzó el límite inferior del panel de protección o del controlador y la protección se abrió. La segunda es sobrecorriente: un arranque pesado o una rampa demandaron más que la corriente de diseño del panel y dispararon la protección de sobrecorriente.

Recargar resuelve la primera; reiniciar resuelve la segunda. Si cualquiera de las dos se repite, mire si la carretilla está trabajando por encima del ciclo de trabajo para el que se especificó el PACK — los eventos de protección repetidos son una señal de dimensionado, no una molestia.

Tres candidatos, por orden de probabilidad: el PACK no estaba del todo cargado; una cadena se ha desviado en tensión o capacidad respecto a las demás; o el PACK tiene un microcortocircuito o una autodescarga elevada.

Recargue por completo y repita la prueba primero — eso descarta la causa trivial. Si la autonomía sigue corta, un técnico debe medir las tensiones de cada cadena y sustituir las celdas que se hayan desviado.

Una batería de uso intensivo — cinco turnos por semana o más — debe revisarse semanalmente; con servicio más ligero, cada dos semanas. La demanda de agua sube alrededor de un 30 % en verano.

El momento importa tanto como la frecuencia. Rellene solo cuando la batería esté totalmente cargada y haya reposado cuatro horas. El electrolito se expande durante la carga, así que rellenar antes de tiempo lo hace desbordar.

Normas. Use únicamente agua destilada o desionizada — nunca agua del grifo. Llene hasta unos 6–15 mm por encima de las placas. Rellenar después de la carga evita diluir el ácido.

Cuatro señales: al inspeccionar, las placas quedan expuestas por encima del electrolito; la tensión de la carretilla cae de forma apreciable bajo carga; la batería se sobrecalienta repetidamente; o en la revisión semanal el nivel está a menos de 6 mm por encima de las placas.

Si dispone de un refractómetro, mida la densidad del electrolito. Por debajo de 1,220 el ácido está demasiado débil, y lo que hay que revisar es el equilibrio entre agua y electrolito, no limitarse a añadir más agua.

La sulfatación es lo que ocurre cuando una batería de plomo-ácido se deja parcialmente descargada: se forman cristales duros de sulfato de plomo sobre las placas, lo que recorta la capacidad un 20–40 % y eleva la resistencia interna.

Tratamiento según la gravedad. La sulfatación leve responde a una carga de ecualización (15,5 V en una batería de 12 V). La sulfatación moderada necesita una carga a baja corriente. La sulfatación grave requiere un proceso de tratamiento con agua por un especialista.

Prevenir es más barato que las tres. Recargue dentro de las 24 horas siguientes al uso, no deje nunca la batería almacenada por debajo del 50 % de estado de carga, y haga una carga de ecualización una vez al mes.

La estratificación es la gravedad actuando dentro de la celda: el ácido más denso se va al fondo y el electrolito más débil se queda arriba. La parte alta y la baja de la placa trabajan entonces a concentraciones distintas, y la placa se corroe más rápido por ello.

Corrección. La carga de ecualización es el remedio estándar — una vez al mes, a 56,4 V en un sistema de 48 V — porque la gasificación que produce agita el electrolito y lo vuelve a mezclar. Un técnico también puede agitarlo mecánicamente con la herramienta adecuada.

Prevención. Evite la carga prolongada a baja corriente y haga periódicamente un ciclo completo de carga y descarga.

Alrededor de un 2 % al día es normal. Como referencia, una batería de 48 V y 500 Ah dejada en reposo una semana tras una carga completa perderá típicamente 1,5–2 V — eso es comportamiento esperado, no un fallo.

Qué no es normal. Una caída de más de 0,5 V en 24 horas apunta a una fuga externa o a un microcortocircuito interno. Y si una celda se autodescarga apreciablemente más rápido que sus vecinas, esa celda tiene contaminación o un separador dañado.

Compruebe si la parte superior de la batería está sucia — la suciedad crea una vía de fuga por la tapa. Límpiela. Una celda realmente averiada necesita un técnico.

La ecualización es el paso de mantenimiento que elimina la sulfatación de placas y vuelve a mezclar el electrolito estratificado.

Método. Ponga el cargador en su modo de ecualización — 15,5 V para una batería de 12 V. Cargue a corriente pequeña, entre un décimo y un veinteavo del régimen normal, y prolongue la carga de dos a cuatro horas. Vigile la temperatura en todo momento; no debe superar los 45 °C.

Frecuencia. Mensual para uso normal. Para operaciones de alta intensidad con dos o más turnos al día, después de cada diez ciclos ordinarios. Si la capacidad ha bajado de forma visible, haga una o dos cargas de ecualización seguidas.

La temperatura del electrolito no debe superar los 45 °C durante la carga. Por encima de eso el castigo es severo: 50–55 °C reduce a la mitad la vida útil y acelera la corrosión de las placas; por encima de 60 °C hay riesgo de fuga térmica, las placas se deforman y un incendio pasa a ser posible.

Respuesta. Si se superan los 45 °C, detenga la carga y deje que la batería se enfríe dos horas antes de continuar. Si ocurre repetidamente, revise tres cosas: tensión del cargador demasiado alta, corriente de carga demasiado alta, o falta de agua en la batería.

Merece la pena instalar un sensor de temperatura enclavado con reducción automática de carga allí donde la carga funcione sin vigilancia.

Eso es corrosión de bornes, producida por el sudado de ácido que reacciona con el hidrógeno del aire. Importa porque puede elevar la resistencia de conexión hasta unos 200 mΩ, que se convierte en calor durante la descarga a alta corriente.

Limpieza. Desconecte la batería. Prepare una pasta de bicarbonato sódico y agua y aplíquela para neutralizar el ácido. Frote con un cepillo de latón. Aclare con agua destilada y seque bien. Después aplique un gel inhibidor de corrosión o grasa dieléctrica.

Después de limpiar, mida la resistencia del cable con un miliohmímetro — por encima de 5 mΩ, sustituya el cable.

Tres pruebas, usadas en conjunto. Tensión: una celda sana reposa en unos 2,1 V, así que una celda por debajo de 1,8 V ha fallado. Densidad: después de cargar, por debajo de 1,225 indica que la celda se ha sulfatado. Resistencia interna: medida con un comprobador de resistencia, una lectura muy por encima de la banda normal para la capacidad de esa celda significa fallo — la tabla de referencia más abajo da las bandas.

Ninguna prueba aislada es concluyente por sí sola. Una celda puede mantener la tensión y haber perdido la capacidad, y por eso la resistencia y la densidad se leen junto a ella.

Mida cada celda después de que la batería esté totalmente cargada y haya reposado dos horas; una celda sana marca unos 2,1 V.

Fallida: por debajo de 1,8 V, lo que indica sulfatación o cortocircuito interno. Desequilibrada: una dispersión de más de 0,2 V entre celdas. Sospechosa: una celda que no produce gasificación, o solo una gasificación débil, mientras las demás gasifican con normalidad tras la carga — eso apunta a un cortocircuito interno.

Ejemplo resuelto: un PACK de plomo-ácido de 48 V son 24 celdas en serie, y una celda sana reposa en unos 2,1 V, así que una cadena sana reposa en unos 50,4 V. Si una celda marca 1,5 V, las 23 restantes siguen sumando 48,3 V y la cadena sigue marcando 49,8 V — 0,6 V, alrededor de un 1,2 %, por debajo de una cadena sana, y todavía por encima de los 48 V nominales. Una celda fallida se encuentra midiendo celda a celda: con 1,5 V queda por debajo del umbral de 1,8 V y se sustituye.

Este es el síntoma clásico de tensión falsa: una tensión en circuito abierto normal que se derrumba en el momento en que se aplica una carga. La causa de fondo es una resistencia interna excesiva.

Diagnóstico. Mida la resistencia de cada celda — por encima de la banda normal para su capacidad, y sobre todo más de un 30 % por encima, la batería está seriamente envejecida. Después haga una prueba de carga: aplique una carga como una resistencia de 50 A durante diez segundos y observe la caída. Una batería sana cae como máximo 2 V; más de 3 V confirma una resistencia excesiva.

De dónde viene la resistencia. Sulfatación de placas por subcarga crónica, estratificación del electrolito, corrosión de la rejilla que reduce la sección conductora, o una soldadura pobre o una unión corroída entre borne y barra colectora.

Remediación. Una subida por debajo del 20 % puede tratarse con un desulfatador de impulsos durante unas 48 horas. Una subida por encima del 30 % significa que hay que sustituir las celdas fallidas. En cualquier caso, revise y apriete todas las conexiones y aplique pasta conductora.

La resistencia interna es el indicador individual más informativo del estado de una batería de plomo-ácido, porque refleja la corrosión de la rejilla, la sulfatación y la pérdida de agua antes de que se manifiesten como pérdida de autonomía.

Métodos. Un comprobador de resistencia dedicado conectado a los bornes de una celda; el método de inyección de alterna, que inyecta una señal de 1 kHz y calcula la resistencia a partir de la respuesta; o la descarga en continua, que aplica una corriente alta breve y mide la caída de tensión.

Límites de referencia por capacidad. 200 Ah: normal por debajo de 5 mΩ, actuar por encima de 6,5 mΩ. 500 Ah: normal 3–5 mΩ, actuar por encima de 6,5 mΩ. 1.000 Ah: normal 2–4 mΩ, actuar por encima de 5,2 mΩ.

Leer la tendencia. Una subida del 10–20 % es sulfatación leve y puede responder a un tratamiento de impulsos. Una subida del 20–50 % sugiere sulfatación moderada o corrosión, y la celda puede necesitar sustitución. Por encima del 50 %, las placas están gravemente sulfatadas o el material activo se ha desprendido, y rara vez merece la pena reparar.

Compare las lecturas a la misma temperatura — la resistencia baja a medida que sube la temperatura, aproximadamente un 2 % por cada 10 °C.

En una cadena en serie la misma corriente atraviesa cada celda, así que cualquier discordancia garantiza que algunas celdas reciban un trato indebido. Una batería de poca capacidad en la cadena se sobrecargará al subir y se sobredescargará al bajar, desprendiendo material activo de sus placas. Una batería de gran capacidad nunca llega a plena carga y permanece crónicamente subcargada, lo que acelera la sulfatación. Mezclar vieja con nueva es el mismo problema en un solo paso: la batería más antigua y pequeña se convierte en el cuello de botella y la nueva nunca rinde según su valor nominal.

La misma regla se aplica al litio: no mezcle nunca PACK nuevos y viejos. Una discordancia de capacidad amplifica el desequilibrio en diez ciclos y empieza a disparar la protección del BMS.

Sí, y es una de las conversiones que más cotizamos. Antes hay que comprobar cuatro cosas.

Tensión. Confirme que la tensión del PACK coincide con el sistema de la carretilla. Tenga en cuenta que una carretilla descrita como 48 V lo está en clave de plomo-ácido — el equivalente en litio es 51,2 V, 16 celdas en serie. Cargador. Un cargador de plomo-ácido no cargará un PACK de litio; hay que sustituirlo por una unidad específica para litio. Compartimento. Un PACK de litio pesa un 30–50 % menos, así que puede hacer falta lastre o un montaje revisado para mantener correctas la estabilidad y el contrapeso de la carretilla. Comunicación. Algunas carretillas esperan hablar con el BMS por CAN, lo que puede exigir montar un módulo de comunicación.

No — nunca. Los dos cargadores siguen perfiles distintos. Un cargador de litio trabaja a corriente constante y luego a tensión constante (CC-CV), manteniendo fija una tensión superior. El plomo-ácido necesita una etapa de carga bruta seguida de una etapa de absorción, con una trayectoria de tensión distinta.

Usar el perfil equivocado daña tanto la batería como el cargador, y lo hace en silencio: la batería puede parecer que carga mientras se sulfata o gasifica de forma anómala.

El requisito cambia según la química. Plomo-ácido: guantes resistentes al ácido (codificados en rojo), gafas de seguridad homologadas ANSI más pantalla facial al rellenar agua, delantal ignífugo conforme a ASTM F696 de 0,5 mm, botas con puntera de acero y herramienta manual corriente. Litio: guantes aislantes de más de 1.000 V, gafas homologadas ANSI, ropa ignífuga, botas con puntera de acero y herramienta aislada.

Codifique los guantes por color — rojo para ácido, azul para litio — para que nunca se crucen. Sustitúyalos cada 30 turnos y de inmediato ante cualquier daño.

Ventilación. La carga de plomo-ácido desprende hidrógeno, así que la zona necesita al menos 100 cfm de extracción. La carga de litio necesita evacuar calor más que gas, a 50 cfm o más. Instale un detector de hidrógeno que alerte al 1 % de concentración — por encima del 4 % hay riesgo de explosión.

Eléctrico. Las zonas de carga necesitan tomas con clasificación Clase I División 2, un interruptor diferencial de 30 mA de sensibilidad y un metro de espacio libre alrededor de cada cargador.

Medios de extinción. Tenga bicarbonato sódico junto a las baterías de plomo-ácido — 5 kg para neutralizar cada litro de electrolito. Tenga un extintor de Clase D o arena de fuego junto al litio. Una estación lavaojos y un botiquín de primeros auxilios corresponden a la zona en cualquiera de los dos casos.