Monitor de equilibrio de celdas

Registra la diferencia de tensión entre la celda más alta y la más baja en la parte final de una carga completa. Esa lectura se usa para ver si el pack mantiene las celdas equilibradas con el tiempo y para generar avisos cuando el desbalanceo es alto.

Por qué es necesario en baterías LFP

Las baterías Marstek Venus usan celdas LFP. La química LFP es muy estable y duradera, pero tiene una curva de tensión muy plana durante casi todo el rango útil de SOC. En la zona media de carga, dos celdas pueden tener un SOC distinto y aun así mostrar tensiones muy parecidas. Por eso una lectura de tensión a medio SOC no sirve bien para medir el equilibrio real.

La zona útil para medir y balancear está cerca del final de carga. A partir de unos 3.45 V por celda, la curva de tensión LFP sube mucho más deprisa y las diferencias entre celdas se hacen visibles. También es la zona en la que el BMS debería hacer balanceo pasivo, descargando ligeramente las celdas más altas.

En la práctica, el BMS de Marstek no siempre balancea bien las celdas por sí solo. Si el pack llega al 100 % rápido y vuelve enseguida al uso normal, una celda puede quedar repetidamente más alta que las demás. Por eso la integración hace dos cosas:

• ralentiza la parte final de la carga al 100 % para dar tiempo al BMS a trabajar en la ventana de balanceo;
• mide el desbalanceo siempre en un punto de tensión alto y repetible, en lugar de usar lecturas ruidosas a medio SOC.

La curva de carga LFP en detalle

La química LFP (LiFePO4) tiene una curva de carga/descarga radicalmente distinta de la del Li-ion NMC o NCA. Entenderla es lo que justifica cada uno de los umbrales de tensión que usa esta integración.

Una celda LFP típica de 3,2 V nominales se comporta así durante una carga a corriente constante:

Rango de SOC	Rango de tensión de celda	Pendiente
0 – 10 %	2,50 V → 3,20 V	Rodilla de entrada muy pronunciada
10 – 90 %	3,20 V → 3,30 V	Casi plana — alrededor de 1 mV por % de SOC
90 – 97 %	3,30 V → 3,45 V	Empieza una subida suave
97 – 99 %	3,45 V → 3,55 V	Rodilla — la tensión empieza a subir con fuerza
99 – 100 %	3,55 V → 3,65 V	Rodilla superior abrupta — el "acantilado" del final de carga

Esa larga meseta plana es la razón por la que, en mitad de la curva, la tensión LFP apenas dice nada sobre el estado de carga. Dos celdas que parecen idénticas a 3,28 V pueden tener en realidad un 5 – 10 % de diferencia de SOC entre ellas, lo cual es enorme.

La meseta también significa que el BMS no puede hacer un balanceo pasivo útil en mitad de la curva. El balanceo pasivo funciona drenando corriente de la celda más alta a través de una resistencia. Para poder decidir cuál es la celda "más alta", el BMS necesita que la diferencia entre celdas se eleve por encima del ruido de medida. En la meseta todas las celdas leen prácticamente lo mismo, así que el BMS no tiene nada con lo que actuar.

Solo cuando el pack entra en la rodilla superior (por encima de unos 3,45 V) las tensiones de celda se separan lo suficiente para que el BMS identifique a la celda líder. Una diferencia de 10 mV en la meseta puede corresponder a un 5 % de diferencia de SOC, pero los mismos 10 mV por encima de 3,50 V representan un delta de SOC minúsculo — que es justo lo que interesa al final de carga.

Por eso el balanceo en LFP solo es eficaz en una ventana estrecha: aproximadamente el último 1 – 3 % de carga, por encima de 3,45 V. Fuera de esa ventana el BMS es prácticamente ciego al desbalanceo, y todo el tiempo que el pack pasa por debajo de la rodilla es tiempo durante el que las celdas no se están balanceando.

Disponibilidad

El monitor de equilibrio de celdas está siempre activo. No hay una opción de configuración separada porque las lecturas son datos útiles de salud de la batería y por sí solas no cambian el funcionamiento normal.

Hay un control integrado que decide cuándo se lleva la batería a la ventana de medición en tensión alta:

• Reducción por voltaje al cargar al 100 %: opción por batería. Cuando el objetivo de carga es 100 %, la integración ralentiza la carga final y registra una lectura de balance en tensión alta.

La carga semanal completa puede fijar temporalmente el SOC máximo de la batería al 100 %. Cuando lo hace, se usan exactamente las mismas reglas de reducción por voltaje al 100 %.

Las Venus A/D con packs acoplados son la excepción a la parada en tensión alta: también reducen la carga a 200 W desde 3,48 V, pero llegar a 3,60 V no detiene la integración ni inicia la medición de 60 segundos. La carga reducida continúa hasta que la BMS confirma su corte, evitando que el primer pack lleno deje sin terminar los demás packs acoplados.

Para recuperar activamente un pack con desbalanceo persistente, usa el blueprint de balanceo activo para una batería Marstek. Es una automatización externa de Home Assistant: toma una batería mediante Battery Manual Mode, descubre sus entidades estándar a partir del dispositivo seleccionado y deja la propiedad manual activada si no puede confirmar la limpieza.

Reducción por voltaje al 100 %

Esta ruta se usa siempre que la opción Reducción por voltaje al 100 % está activada para una batería. Se basa en tensión: se activa en cuanto max_cell_voltage alcanza los umbrales de abajo, sin importar el max_soc configurado. En la práctica ocurre cuando:

• el usuario ha configurado esa batería con max_soc = 100, o
• la carga semanal completa ha elevado temporalmente esa batería al 100 %, o
• un max_soc alto por debajo del 100 % deja igualmente que las celdas lleguen a 3.48 V.

La carga semanal completa no usa un perfil de balanceo distinto. Solo cambia el objetivo de SOC a 100 %; los voltajes, la potencia y la medición son los mismos.

Perfil de carga

Condición para una batería	Acción
max_cell_voltage por debajo de 3.48 V	Límite de carga configurado normal
max_cell_voltage igual o superior a 3.48 V	Limita la carga a 200 W
max_cell_voltage llega a 3.60 V en Venus E	La histéresis de carga configurada toma el control del umbral de parada y reanudación
max_cell_voltage llega a 3.60 V en Venus A/D	Mantiene 200 W hasta el corte de la BMS; no aplica la parada de la integración
Tras la espera de 60 s en Venus E	Registra delta_mV = (Vmax - Vmin) * 1000
Tras confirmar el corte de la BMS en Venus A/D	Espera 60 s sin cargar y registra delta_mV = (Vmax - Vmin) * 1000

El inicio de la reducción se basa en tensión de celda: el SOC no se usa para decidir cuándo empieza, porque cerca del final de carga los registros de tensión de celda son más fiables que el SOC reportado.

En Venus E, cuando la batería llega a 3.60 V, la histéresis de carga configurada evita que vuelva a cargar hasta cruzar su umbral de SOC. La medición de 60 segundos continúa como diagnóstico de mejor esfuerzo. Las Venus A/D omiten esta pausa y medición antes del corte de la BMS; una vez confirmado el corte, esperan 60 segundos sin cargar y registran una medición del delta de celdas.

En sistemas con varias baterías, la lógica se evalúa por batería. Una batería puede estar limitada o pausada mientras otra sigue cargando con normalidad.

Recalibración de SOC con tensión alta atascada (Venus E)

Algunos packs Venus E llegan al punto de pausa de 3.60 V mientras la BMS sigue reportando un SOC muy por debajo del total (por ejemplo 60–70 %). Esa diferencia puede indicar que el contador de coulombs de la BMS se ha desviado, pero alcanzar el umbral de tensión no demuestra que el SOC reportado sea incorrecto.

Cuando esto ocurre, quedarse en 3.60 V no permite que el BMS termine su propia secuencia superior de carga. Por eso, en vez de pausar, la integración sigue cargando a la potencia reducida de 200 W hasta que el propio BMS corta, intentando que recalibre el SOC.

Es un intento de mejor esfuerzo, no una solución garantizada. Que un corte en la parte alta de la curva realmente reinicie el SOC reportado depende del firmware del BMS: algunos packs saltan al 100 % con un corte por sobretensión, otros no. La integración solo crea las condiciones para una recalibración — no puede obligar al BMS a aplicarla.

El override se activa automáticamente cuando se cumple todo lo siguiente:

• la reducción por voltaje al 100 % está activa (max_cell_voltage en la zona alta), y
• max_cell_voltage ha alcanzado el punto de pausa de 3.60 V, y
• el BMS sigue reportando un SOC por debajo del 99 %.

Es autolimitado:

• la carga continúa solo a 200 W (la potencia suave de reducción), no a plena potencia;
• el corte del BMS se detecta cuando la potencia de la batería cae a ≤ 10 W y el inversor reporta Standby durante 5 ciclos consecutivos (~10 s). Si ese primer corte ocurrió por encima de 3.60 V y el SOC aún es menor del 100 %, la batería queda en espera hasta relajarse a 3.57 V y se hace un único reintento a 200 W; cuando la BMS vuelve a cortar, el override se enclava definitivamente;
• si el SOC alcanza el 100 % durante la espera o el reintento, no se realiza otro intento;
• si el SOC marca 99 % o más antes del primer corte, la condición inicial ya no se cumple, así que el override no se dispara;
• el enclavamiento solo se rearma cuando la batería sale de la zona alta (max_cell_voltage por debajo de 3.48 V), para que una carga completa posterior pueda recalibrar de nuevo si hace falta.

Llegar al punto de pausa de 3.60 V normalmente solo ocurre en una carga al 100 %, así que esto rara vez afecta al ciclado diario con un max_soc más bajo. No se ejecuta durante la carga semanal completa — allí la pausa de 3.60 V se suprime por completo y el corte del BMS por sí solo finaliza el ciclo (ver esa página). En Venus A/D se usa siempre el flujo propiedad de la BMS en lugar de este reintento de recalibración. El blueprint opcional toma la batería mediante Battery Manual Mode, por lo que el controlador normal la excluye de forma natural mientras está activo.

Desbalance de celdas

El override no comprueba primero la dispersión entre celdas. En un pack muy desbalanceado, la celda más alta puede llegar al corte por sobretensión del BMS antes de que el pack esté lleno, así que la recalibración es correcta pero el balanceo queda para ciclos posteriores. El BMS sigue protegiendo cada celda de forma individual.

Blueprint opcional de balanceo activo

El blueprint de balanceo activo para una batería Marstek es la ruta recomendada para recuperar un pack cuando el balanceo pasivo de las cargas normales o semanales no basta. Está deliberadamente fuera del bucle de control automático de la integración y debe configurarse una vez por batería. Al crear la automatización se selecciona el dispositivo Omnibattery de la batería; el blueprint resuelve automáticamente las entidades estándar y permite sobrescribir por ID las que se hayan renombrado.

Su perfil predeterminado es: potencia máxima configurada hasta max_cell_voltage >= 3.49 V, carga regulada a 95 W hasta 3.60 V, reposo de 60 s para medir, descargas a 200 W hacia 3.49 V hasta que delta_V <= 0.03 V y una descarga final a 200 W hasta 3.48 V. Si el BMS rechaza un tramo nuevo de carga, el blueprint espera 10 s y exige tres muestras aproximadamente a 0 W antes de bajar el objetivo de reintento en 0.01 V, hasta 3.40 V.

La automatización valida las entidades resueltas y las relaciones de tensión/potencia antes de escribir. Fija ambos setpoints a 0 W antes de cambiar el modo forzado, escribe temporalmente un SOC máximo del 100 % y lleva toda cancelación, reinicio o error a la misma limpieza. Restaura el SOC máximo configurado y apaga Battery Manual Mode solo después de confirmar el reposo y el SOC; si no, el interruptor permanece activado como retención de seguridad.

Por qué estos umbrales de tensión

Todos los cortes de tensión usados por la reducción al 100 % y por el blueprint opcional de balanceo activo se eligen contra la curva LFP descrita arriba. Ninguno de estos números es arbitrario.

Umbral	Dónde se usa	Por qué este valor
3,45 V	Referencia para el inicio de la rodilla superior	Es aproximadamente donde la curva LFP abandona la meseta. Por debajo no se puede confiar en las decisiones de balanceo, porque las tensiones de las celdas están demasiado juntas para distinguirlas.
3,48 V	Disparador para reducir la carga normal a 200 W	Un poco por encima de la rodilla. El pequeño margen confirma que el pack está realmente en la ventana de balanceo — y no en un rebote de tensión transitorio causado por un escalón de carga — antes de bajar la potencia.
3,49 V	Suelo de descarga del blueprint entre reintentos; cambio de carga "rápida" a carga regulada	Está justo dentro de la ventana de balanceo. Parar la descarga aquí mantiene el pack en la zona donde el BMS aún puede ver y drenar la celda alta. Bajar más sacaría al pack de la rodilla y desperdiciaría el tiempo ya invertido en balancear.
3,60 V	Punto de medida superior; se para la carga y se esperan 60 s antes de leer el delta	Permite que el firmware compatible alcance su comportamiento nativo de final de carga, manteniendo unos 50 mV de margen nominal respecto al techo LFP habitual de 3,65 V. El BMS de la batería conserva el corte final y puede parar antes.
3,48 V (otra vez)	Suelo de descarga al final del ciclo — la descarga final a 200 W del blueprint se detiene aquí	El mismo umbral usado para entrar en la reducción se reutiliza para salir de la ventana de balanceo. Parar a 3,48 V deja al pack justo por debajo del comienzo de la rodilla superior sin devolverlo del todo a la meseta profunda. Quedarse a 3,55 – 3,60 V durante mucho tiempo acelera el envejecimiento calendario, así que la automatización baja deliberadamente al borde inferior de la ventana antes de soltar el control.
3,40 V	Límite inferior del voltaje de reintento del blueprint cuando se detecta rechazo de carga	La automatización concede 10 s para que arranque cada nuevo tramo de carga y, si aún no ha observado potencia de carga, exige después 3 ciclos consecutivos a ~0 W antes de declarar rechazo. Entonces baja el voltaje de reintento en 0,01 V, pero nunca por debajo de 3,40 V. Bajar más saldría completamente de la ventana de balanceo y obligaría a volver a subir toda la curva, lo que es una pérdida de tiempo.
0,03 V (30 mV)	Umbral de finalización del blueprint	Se considera "suficientemente equilibrado" para un pack LFP en la parte alta de la rodilla. Forzar valores más estrictos (10 mV o menos) rara vez compensa, porque las corrientes de balanceo pasivo son minúsculas — ver la sección siguiente.
0,05 V (50 mV)	Frontera verde / amarillo	Un pack por debajo de 50 mV en la parte alta se considera sano. Es más estricto que las especificaciones típicas de fabricantes LFP (80 – 100 mV) porque la medida se toma en la ventana de balanceo, donde las diferencias entre celdas están exageradas.

La reducción normal usa 200 W para mantener la tensión suficientemente excitada y avanzar por la zona superior sin volver a plena potencia. El blueprint opcional usa una carga más suave de 95 W. Las mediciones siempre se toman en reposo, 60 segundos después de detener carga y descarga, por lo que ninguna de las dos potencias contamina el delta registrado.

Por qué tarda tanto

El balanceo de celdas no es un proceso rápido — y los packs Marstek Venus no son una excepción. Hay dos razones.

1. La corriente de balanceo pasivo es muy pequeña. Un BMS LFP típico drena la celda más alta a través de una resistencia con una corriente de entre 30 mA y 150 mA. Los packs Marstek Venus se mueven por la parte baja de ese rango. Para una celda de 100 Ah, un drenaje de 50 mA quita solo unos 0,05 % de SOC por hora a la celda alta. Por eso igualar diferencias incluso pequeñas entre celdas requiere muchas horas seguidas dentro de la ventana de balanceo.

2. La ventana de balanceo es estrecha. El BMS solo puede drenar cuando el pack está por encima de ~3,45 V y la celda más alta destaca de forma detectable sobre el resto. En cuanto se para la carga o el pack vuelve a bajar de la rodilla, el balanceo se detiene. Un ciclo de carga normal que llega al 100 % y vuelve enseguida a descargar pasa solo unos minutos en la ventana útil — muy poco para que tenga efecto visible.

La consecuencia práctica es:

Reducir el delta de celdas en lo alto de carga unos 5 mV requiere típicamente alrededor de 24 horas de tiempo acumulado en la parte alta de la ventana de balanceo.

Esa cifra es coherente tanto con el cálculo de corrientes de drenaje de arriba como con lo observado en packs Venus reales. Desbalanceos mayores (50 mV o más) pueden necesitar varios días de sesiones repetidas de balanceo arriba antes de que el delta empiece a bajar de forma consistente. Packs que han estado crónicamente desbalanceados durante meses pueden tardar una semana o más en recuperarse.

Esa es también la razón por la que el blueprint de balanceo activo no tiene una "vía rápida":

• el límite de 95 W de carga por encima de 3,48 V está pensado para mantener al pack en la rodilla el tiempo suficiente para que el BMS avance, en lugar de atravesarla en segundos;
• los 200 W de descarga entre reintentos bajan el pack de vuelta al voltaje de reintento sin salir de la ventana;
• la automatización puede ejecutarse indefinidamente, porque cualquier duración por debajo de "muchas horas" difícilmente moverá el delta.

Si el objetivo es recuperar un pack visiblemente desbalanceado, importa el blueprint, crea una automatización para esa batería y déjala funcionando toda la noche (o más tiempo) antes de mirar el resultado. Mirar el delta de celdas en tiempo real esperando movimientos en cuestión de minutos solo lleva a frustración.

Cómo se mide el desbalanceo

La única lectura que alimenta el estado de balance, los avisos y la tendencia es la medición explícita en tensión alta:

1. la batería llega a max_cell_voltage >= 3.60 V;
2. se detiene la carga;
3. la integración espera 60 segundos;
4. registra la diferencia entre max_cell_voltage y min_cell_voltage.

Las antiguas lecturas tipo OCV, las lecturas oportunistas y las retenciones pasivas largas ya no se usan. Medir siempre en el mismo punto de tensión alta hace que las lecturas sean más comparables entre cargas completas.

Umbrales

Estado	Rango de delta	Significado
Verde	< 50 mV	Buen equilibrio
Amarillo	50-99 mV	Desbalanceo leve; monitorizar con el tiempo
Naranja	100-149 mV	Desbalanceo moderado
Rojo	>= 150 mV	Desbalanceo alto

Los umbrales son fijos y se aplican por igual a todos los packs LFP compatibles.

Notificaciones

La integración envía notificaciones persistentes de Home Assistant en estos casos:

Evento	Título de la notificación
Lectura naranja o roja en tensión alta	Desbalanceo de celdas - {nombre de la batería}
Rojo en 2 o más cargas completas consecutivas	Posible celda degradada - {nombre de la batería}
Tendencia creciente con media por encima de 75 mV	Tendencia de desbalanceo creciente - {nombre de la batería}

Entidades de sensor

Cuando la función está activada se crean cinco entidades de sensor por batería:

Entidad	Descripción	Unidad
sensor.*_cell_delta	Diferencia de tensión entre la celda máxima y mínima	mV
sensor.*_balance_status	Resultado del equilibrio: green / yellow / orange / red	-
sensor.*_delta_trend	Tendencia en las lecturas recientes: rising / stable / falling	-
sensor.*_last_balance_read	Marca de tiempo de la última lectura	timestamp
sensor.*_delta_avg_4w	Media móvil de las últimas 4 lecturas	mV

Los valores se restauran desde el almacenamiento persistente tras un reinicio de Home Assistant, de modo que los sensores muestran el último estado conocido al arrancar.

Diagnóstico

El sensor Integration Status expone un atributo normal_balance_protection con detalles por batería:

Atributo	Significado
enabled	Si la reducción por voltaje al 100 % está activada para esa batería
in_zone	Si max_cell_voltage está en la ventana de balanceo superior
paused	Si la carga está parada por tensión alta de celda
pause_latched_soc	SOC al que se enclavó la pausa; la carga sigue parada hasta que el SOC baja el margen de reanudación por debajo de este valor (vacío si no está enclavada)
max_cell_voltage / min_cell_voltage	Tensiones máxima y mínima actuales
delta_V	Diferencia actual de tensión en voltios
voltage_taper_latched	Si la reducción normal a 200 W está activa
bms_cutoff_charge_active	Si Venus A/D sigue disponible para cargar hasta el corte de la BMS
bms_cutoff_measurement	Estado de la medición posterior al corte A/D: pending o done
soc_recal_active	Si la carga se mantiene más allá de la pausa de 3.60 V para intentar recalibrar un SOC reportado bajo
soc_recal_bms_cutoff	Si se ha alcanzado el corte del BMS durante la recalibración (override enclavado)
soc_recal_retry_pending	Si se está esperando a que la celda se relaje a 3.57 V para el único reintento
soc_recal_retry_active	Si el único reintento a 200 W está en curso
soc_recal_first_cutoff_voltage	Tensión máxima observada durante el primer corte de BMS
charge_limit_w	Límite efectivo de carga por batería antes del reparto

La fase, el voltaje de reintento y el resultado de limpieza del blueprint se informan en sus notificaciones persistentes; no son atributos del estado de la integración. Cada medida estable tras el reposo también se registra en el histórico existente de Cell Delta con source: blueprint, usando la telemetría del propio coordinador de la integración.

Info

Los registros de tensión de celda (max_cell_voltage, min_cell_voltage) se leen en todas las versiones de batería compatibles (v2, v3, vA, vD).