En el mundo de las baterías, existen baterías con circuitos de monitoreo y otras sin ellos. Las baterías de litio se consideran inteligentes porque contienen una placa de circuito impreso que controla su rendimiento. Por otro lado, una batería de plomo-ácido sellada estándar no cuenta con ninguna placa de control para optimizar su rendimiento.
En un batería de litio inteligenteExisten tres niveles básicos de control. El primer nivel consiste en 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 de voltajes y corrientes altos o bajos durante la carga y la descarga. El tercer nivel es un sistema de gestión de baterías (BMS). El BMS cuenta con todas las funciones del circuito de balanceo y del módulo de circuito de protección, pero con funciones adicionales para optimizar el rendimiento de la batería a lo largo de su vida útil (como la monitorización 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 todos los voltajes de las celdas tienen una pequeña tolerancia entre sí. Existen dos tipos de balanceo: activo y pasivo. El balanceo activo se produce al usar celdas con alto voltaje para cargar celdas con voltajes más bajos, reduciendo así la diferencia de voltaje entre ellas hasta que todas coincidan 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 se recuperen.
¿Por qué es importante el balanceo de celdas? En las baterías de litio, en cuanto la celda con el voltaje más bajo alcanza el límite de voltaje de descarga, se apaga toda la batería. Esto puede significar que algunas celdas tengan energía sin usar. Asimismo, si las celdas no están balanceadas durante la carga, la carga se interrumpirá en cuanto la celda con el voltaje más alto alcance el límite de voltaje y no todas las celdas estarán completamente cargadas.
¿Qué tiene de malo? Cargar y descargar continuamente una batería desequilibrada reducirá su capacidad con el tiempo. Esto también significa que algunas celdas estarán completamente cargadas y otras no, lo que puede resultar en una batería que nunca alcance el 100 % de carga.
La teoría es que todas las celdas balanceadas se descargan a la misma velocidad y, por lo tanto, se desconectan al mismo voltaje. Esto no siempre es cierto, por lo que un chip de balanceo garantiza que, al cargar, las celdas de la batería se adapten completamente para proteger su capacidad y alcanzar la carga completa.
MÓDULO DE CIRCUITO DE PROTECCIÓN DE LITIO
Un módulo de circuito de protección contiene un circuito de equilibrio y circuitos adicionales que controlan los parámetros de la batería, protegiéndola contra sobrecargas y sobredescargas. Esto se logra monitoreando la corriente, los voltajes y las temperaturas durante la carga y la descarga, comparándolos con límites predeterminados. Si alguna de las celdas de la batería alcanza alguno de estos límites, la batería detiene la carga o descarga hasta que se alcance el método de liberación.
Hay varias maneras de reactivar la carga o descarga tras la activación de la protección. La primera es temporal, donde un temporizador cuenta un breve periodo de tiempo (por ejemplo, 30 segundos) y luego desactiva la protección. Este temporizador puede variar para cada protección y es de un solo nivel.
El segundo se basa en el valor, donde este debe caer por debajo de un umbral para liberarse. Por ejemplo, todos los voltajes deben caer por debajo de 3,6 voltios por celda para que se libere la protección contra sobrecarga. Esto puede ocurrir inmediatamente una vez que se cumple la condición de liberación. También puede ocurrir después de un tiempo predeterminado. Por ejemplo, todos los voltajes deben caer por debajo de 3,6 voltios por celda para la protección contra sobrecarga y deben permanecer por debajo de ese límite durante 6 segundos antes de que el PCM libere la protección.
La tercera se basa en la actividad, donde se debe realizar una acción para liberar la protección. Por ejemplo, la acción podría ser retirar la carga o aplicar una carga. Al igual que la liberación de protección basada en valor, esta liberación también puede ocurrir de inmediato o estar basada en el tiempo. Esto puede significar que la carga debe retirarse de la batería durante 30 segundos antes de que se libere la protección. Además de las liberaciones basadas en tiempo y valor o en actividad y tiempo, es importante tener en cuenta que estos métodos de liberación pueden ocurrir en otras combinaciones. Por ejemplo, la tensión de liberación por sobredescarga puede ocurrir cuando las celdas han caído por debajo de 2,5 voltios, pero se requiere una carga de 10 segundos para alcanzar esa tensión. Este tipo de liberación abarca los tres tipos de liberaciones.
Entendemos que hay muchos factores que intervienen en la elección del mejor batería de litioNuestros expertos están aquí para ayudarle. Si tiene más preguntas sobre cómo elegir la batería adecuada para su aplicación, no dude en contactar con uno de nuestros especialistas hoy mismo.
Hora de publicación: 29 de abril de 2024
