Bancos de baterías para ampliar la autonomía de sistemas de respaldo

¿Qué es un banco de baterías?

Es un conjunto de celdas, módulos o baterías interconectadas para obtener la tensión y capacidad requeridas por un sistema de respaldo.

Las baterías pueden conectarse en serie para alcanzar una determinada tensión de corriente directa y, cuando la arquitectura lo permite, en cadenas paralelas para incrementar la capacidad disponible. La configuración debe ser compatible con el UPS, cargador, protecciones y conductores asociados.

En sistemas con UPS, siglas de Uninterruptible Power Supply o sistema de alimentación ininterrumpida, el banco proporciona energía durante una interrupción. El UPS convierte y administra esa energía para alimentar las cargas conectadas.

¿Cómo se implementa un banco de baterías?

La implementación comienza con las necesidades de respaldo y no con la selección aislada de una cantidad de baterías.

1. Se identifica la carga crítica. Se determina qué equipos deben continuar operando y cuál será su demanda durante el respaldo.
2. Se define la autonomía. Se establece durante cuánto tiempo deben permanecer disponibles las cargas antes de apagar, transferir o recuperar la alimentación normal.
3. Se revisa el sistema de corriente directa. Se verifican tensión, cargador, ventana de operación, corriente de descarga y compatibilidad con el UPS.
4. Se selecciona la arquitectura. Se determina la tecnología de batería, cantidad de módulos, cadenas, gabinetes y forma de interconexión.
5. Se prepara la instalación. Se contemplan protecciones, desconexión, cableado, ventilación, temperatura, espacio, acceso y señalización.
6. Se prueba y documenta. Se registran parámetros iniciales, conexiones, identificadores, resultados y recomendaciones de inspección o mantenimiento.

Aplicaciones y componentes de un banco de baterías

Puede incorporarse donde se requiere conservar temporalmente la operación de equipos eléctricos, electrónicos o de comunicación ante una interrupción.

Ventajas de un banco de baterías correctamente dimensionado

• Mayor autonomía. Puede extender el tiempo disponible para mantener las cargas definidas durante una interrupción.
• Continuidad operativa. Facilita mantener procesos y comunicaciones mientras se recupera la energía o se ejecuta un apagado controlado.
• Capacidad ajustada al proyecto. El dimensionamiento puede relacionarse con la demanda y el tiempo real de respaldo.
• Integración ordenada. Reúne baterías, conexiones, protecciones y documentación dentro de una arquitectura definida.
• Supervisión. Puede contemplar mediciones y alertas para identificar cambios en determinados parámetros.
• Planeación de mantenimiento. Los registros de pruebas contribuyen a evaluar tendencias y preparar reemplazos.

Consideraciones para su implementación

Un banco de baterías concentra energía y puede entregar corrientes elevadas. Su instalación debe revisarse como un sistema eléctrico completo.

• Carga y autonomía. Deben definirse los equipos respaldados, su demanda y el tiempo durante el cual permanecerán operando.
• Compatibilidad. La tensión, corriente de carga y límites de descarga deben corresponder con el UPS o cargador.
• Tecnología. Cada química presenta requisitos diferentes de carga, ventilación, protección, supervisión y mantenimiento.
• Temperatura. Deben considerarse las condiciones ambientales reales y la disipación de calor del espacio.
• Protección eléctrica. Conductores, terminales, fusibles, interruptores y desconexión deben corresponder con la corriente disponible.
• Ventilación y seguridad. Deben evaluarse posibles emisiones, electrolito, cortocircuito, incendio y otros riesgos de la tecnología.
• Espacio y estructura. El peso, dimensiones, acceso, separación y forma de montaje deben verificarse antes de instalar.
• Mantenimiento. Deben establecerse inspecciones y pruebas conforme a la tecnología, criticidad y recomendaciones aplicables.
• Reemplazo. La capacidad disminuye con el uso y el envejecimiento; conviene definir criterios técnicos para su sustitución.
• Documentación. Deben conservarse diagramas, identificadores, valores iniciales, historial de pruebas y cambios realizados.

Relación con otros sistemas de respaldo y calidad de energía

El banco de baterías debe coordinarse con los demás elementos que reciben, protegen, convierten o distribuyen la energía.

• UPS: administra la carga y descarga del banco y suministra energía acondicionada a las cargas compatibles.
• PDU: distribuye la energía hacia los equipos conectados después de la etapa de respaldo.
• Reguladores y acondicionadores: atienden variaciones y condiciones de alimentación, pero no sustituyen el almacenamiento de energía.
• Tierras físicas: forman parte de la seguridad y referencia eléctrica de la instalación asociada.
• Supresión de voltaje: contribuye a limitar sobretensiones transitorias que pueden afectar los equipos del sistema.

Cobertura y atención de proyectos en México

SOLIDEM contempla la atención de proyectos relacionados con bancos de baterías en todo México, de acuerdo con la ubicación, infraestructura, alcance y condiciones del sitio.

Para una revisión inicial resulta útil contar con la potencia de las cargas, autonomía requerida, información del UPS o cargador, tensión del banco actual, diagramas, fotografías, espacio disponible, temperatura del sitio y antecedentes de mantenimiento.