En el mundo de las baterías, existen baterías con circuitos de monitorización y baterías sin ellos. Las de litio se consideran inteligentes porque contienen una placa de circuito impreso que controla su rendimiento. En cambio, una batería de plomo-ácido sellada estándar no dispone de ninguna placa de control para optimizar su rendimiento.
En un batería de litio inteligenteExisten tres niveles básicos de control. El primer nivel es un simple balanceo que optimiza los voltajes de las celdas. El segundo nivel es un módulo de circuito de protección (PCM) que protege las celdas contra sobretensiones y subcorrientes durante la carga y descarga. El tercer nivel es un sistema de gestión de baterías (BMS). El BMS cuenta con todas las capacidades del circuito de balanceo y del módulo de circuito de protección, además de funciones adicionales para optimizar el rendimiento de la batería durante toda su vida útil (como el monitoreo del estado de carga y el estado de salud).
CIRCUITO DE EQUILIBRIO DE LITIO
En una batería con un chip de balanceo, este simplemente equilibra los voltajes de las celdas individuales durante la carga. Una batería se considera balanceada cuando los voltajes de todas las celdas se encuentran dentro de una pequeña tolerancia entre sí. Existen dos tipos de balanceo: activo y pasivo. El balanceo activo se produce utilizando celdas con alto voltaje para cargar las celdas con menor voltaje, reduciendo así la diferencia de voltaje entre ellas hasta que todas estén prácticamente igualadas y la batería esté completamente cargada. El balanceo pasivo, utilizado en todas las baterías de litio Power Sonic, consiste en que cada celda tiene una resistencia en paralelo que se activa cuando el voltaje de la celda supera un umbral. Esto reduce la corriente de carga en las celdas con alto voltaje, permitiendo que las demás celdas alcancen el mismo nivel.
¿Por qué es importante el balanceo de celdas? En las baterías de litio, cuando la celda con el voltaje más bajo alcanza el voltaje de corte de descarga, la batería se apaga por completo. Esto puede significar que algunas celdas tengan energía sin usar. Del mismo modo, si las celdas no están balanceadas durante la carga, esta se interrumpirá cuando la celda con el voltaje más alto alcance el voltaje de corte, y no todas las celdas se cargarán por completo.
¿Qué tiene de malo? Cargar y descargar continuamente una batería desequilibrada reduce su capacidad con el tiempo. Esto también significa que algunas celdas se cargarán por completo y otras no, lo que puede resultar en una batería que nunca alcance el 100% de carga.
La teoría es que las celdas balanceadas se descargan al mismo ritmo y, por lo tanto, se cortan al mismo voltaje. Esto no siempre es cierto, por lo que un chip de balanceo garantiza que, durante la carga, las celdas de la batería se equilibren perfectamente para proteger la capacidad de la batería y lograr una carga completa.
MÓDULO DE CIRCUITO DE PROTECCIÓN DE LITIO
Un módulo de circuito de protección contiene un circuito de balanceo y circuitos adicionales que controlan los parámetros de la batería, protegiéndola contra la sobrecarga y la sobredescarga. Esto se logra mediante la monitorización de la corriente, el voltaje y la temperatura durante la carga y descarga, comparándolos con límites predeterminados. Si alguna de las celdas de la batería alcanza uno de estos límites, la batería interrumpe la carga o descarga, según corresponda, hasta que se cumpla el método de liberación establecido.
Existen varias maneras de reactivar la carga o descarga tras la activación de la protección. La primera se basa en el tiempo: un temporizador cuenta durante un breve periodo (por ejemplo, 30 segundos) y luego desactiva la protección. Este temporizador puede variar para cada protección y se trata de una protección de un solo nivel.
El segundo método se basa en el valor, donde este debe descender por debajo de un umbral para que se desactive la protección. Por ejemplo, el voltaje de cada celda debe caer por debajo de 3,6 voltios para que se desactive la protección contra sobrecarga. Esto puede ocurrir inmediatamente una vez que se cumple la condición de desactivación, o bien, después de un tiempo predeterminado. Por ejemplo, para que la protección contra sobrecarga se active, el voltaje de cada celda debe caer por debajo de 3,6 voltios y mantenerse por debajo de ese límite durante 6 segundos antes de que el módulo de control del motor (PCM) desactive la protección.
El tercer tipo de protección se basa en la actividad, donde se debe realizar una acción para desactivarla. Por ejemplo, la acción podría ser desconectar la carga o aplicar una carga. Al igual que la protección basada en el valor, esta también puede ser inmediata o estar condicionada al tiempo. Esto podría significar que la carga debe desconectarse de la batería durante 30 segundos antes de que se desactive la protección. Además de las liberaciones basadas en el tiempo y el valor, o en la actividad y el tiempo, es importante tener en cuenta que estos métodos de liberación pueden darse en otras combinaciones. Por ejemplo, la tensión de liberación por sobredescarga puede activarse cuando las celdas han caído por debajo de 2,5 voltios, pero se requieren 10 segundos de carga para alcanzar dicha tensión. Este tipo de liberación abarca los tres tipos de protección.
Entendemos que hay muchos factores que influyen en la elección del mejor. batería de litioNuestros expertos están a su disposición para ayudarle. Si tiene alguna pregunta sobre cómo elegir la batería adecuada para su aplicación, no dude en ponerse en contacto con uno de nuestros especialistas hoy mismo.
Fecha de publicación: 29 de abril de 2024
