O que é o balanceamento feito nas baterias de carros elétricos

Quem responde é o engenheiro Raul Beck, coordenador da Comissão Técnica de Veículos Elétricos e Híbridos da SAE Brasil. “Em primeiro lugar é importante ajustar a terminologia: os veículos elétricos têm apenas uma bateria de tração de alta-tensão, que é constituída física e eletricamente por centenas, às vezes milhares, de células de lítio-íon interligadas internamente na bateria em série e paralelo, para proporcionar a tensão e a corrente necessárias para o acionamento dos motores elétricos”, afirma.

Segundo Raul, o balanceamento da bateria consiste em assegurar que essas centenas/milhares de células sejam mantidas sempre com o mesmo estado da carga (SoC – State of Charge) durante o funcionamento do veículo ou, mais apropriadamente, durante a recarga da bateria.

Na fabricação das células de lítio-íon são empregados elevados critérios de controle de qualidade, mas, mesmo assim, as células não são exatamente iguais e mesmo as que apresentam mínimas dispersões de desempenho quando novas passam a apresentar diferentes níveis de degradação, à medida que vão envelhecendo. Nas conexões elétricas das células em paralelo, as tensões em todas elas são idênticas e, portanto, seus estados de carga ficam balanceados.

Porém, nas conexões elétricas das células em série, apesar da corrente elétrica que vai circular em todas elas ser a mesma, devido a pequenas diferenças de resistência interna das células, as tensões serão diferentes em cada célula (ou conjunto de células em paralelo).

Desse modo, para evitar que uma célula (ou conjunto de células em paralelo) atinja a tensão final de recarga antes das outras que, consequentemente, ficariam com um SoC reduzido – pois neste instante, para proteger a bateria, o processo de recarga é interrompido –, toda bateria tem que conter um circuito eletrônico de controle, denominado BMS – Battery Management System.

Além de garantir que as células operem dentro de condições de tensão, corrente e temperatura seguras e confiáveis, o BMS contribui para a segurança e o aumento da vida útil da bateria, também é responsável por realizar o balanceamento de carga entre as células de lítio-íon da bateria, removendo e/ou transferindo carga daquela(s) célula(s) que estão chegando mais rapidamente à condição de final de recarga, para permitir que as células que estão recarregando mais lentamente possam também chegar junto à condição de plena carga, atingindo a capacidade plena da bateria.