22 años de personalización de baterías
Mar 09, 2020 Pageview：508
¿Qué es el sistema de gestión de baterías para baterías de iones de litio?
BMS generalmente significa sistema de gestión de baterías y es la mente maestra de las famosas baterías de litio de ciclo profundo. El BMS es responsable de cuidar bien las células y evitar que se dañen de muchas formas. Por ejemplo, en el caso de un cortocircuito, el BMS apagaría la batería, por lo tanto, protegería las celdas y el usuario de la batería.
La función más crucial de un sistema de administración de baterías de iones de litio es asegurarse de que las celdas sean seguras para trabajar en sus dispositivos previstos. Si alguna de las celdas previstas comienza a funcionar mal, el sistema de gestión de la batería debe tomar medidas y controlar la situación para que las celdas vuelvan a tener estándares seguros y regulares.
Las funciones o acciones tomadas en las celdas dependen del tipo de BMS instalado en las baterías. Un buen BMS tiende a desconectar todas las cargas cuando el voltaje cae demasiado bajo y también desconecta los cargadores tan pronto como el voltaje sube demasiado. El BMS también confirma que el voltaje en cada celda es similar en todo, al tiempo que reduce el voltaje de las celdas que pueden ser más altas que otras. Hacer esto asegura que las celdas no sean susceptibles a voltajes extremadamente altos o bajos, que es lo que típicamente daña las baterías y provoca incendios de baterías.
El BMS incluso monitorea la temperatura de la batería y desconecta el paquete de la carga mucho antes de que se caliente demasiado para manipularlo o controlarlo. Por lo tanto, es esencial tener cualquier batería de iones de litio protegida por un BMS en lugar de tener una fe ciega en los "excelentes cargadores" o en el correcto funcionamiento del usuario.
También regula la cantidad de energía que puede descargar de la batería. Esto asegura que no sobrecargue una batería y, por lo tanto, la dañe en el proceso. Por ejemplo, si una batería con una batería de 100 amperios / hora, un BMS adecuado tendría una capacidad nominal de 100 amperios continuos, 200 amperios durante aproximadamente 30 segundos y cualquier carga superior para segundo. Como tal, el BMS de cualquier batería de iones de litio es técnicamente la medida de protección que se interpone entre las celdas y el daño potencial durante sus operaciones.
¿Por qué necesita un sistema de gestión de baterías para baterías de iones de litio?
Las baterías de iones de litio necesitan un BMS porque no son las baterías perfectas. Son susceptibles de dañarse cuando se exponen a condiciones extremas como altos voltajes, temperaturas extremas, alta corriente y cualquier otra. Un BMS, por lo tanto, sirve para proteger las baterías y asegurar que usualmente funcionen incluso cuando están sujetas a tales condiciones.
¿Cómo funciona un sistema de gestión de baterías para baterías de iones de litio?
Las baterías de iones de litio acumulan mucha potencia en paquetes pequeños porque la química de estas baterías tiende a ser uno de los factores más importantes de su impresionante rendimiento. Sin embargo, las baterías de iones de litio modernas tienen un sistema de gestión de baterías (BMS) bien diseñado que también es responsable de los registros de alto rendimiento de la batería. Un buen BMS está diseñado para proteger y monitorear una batería de iones de litio y, en última instancia, optimizar su rendimiento, maximizar la vida útil y garantizar que sea seguro para operar en una amplia gama de condiciones.
Muchas veces, los usuarios de baterías de iones de litio han oído hablar de un BMS pero no saben exactamente cómo ayuda a sus baterías. A continuación, se muestran algunas de las formas en que estos sistemas protegen una batería.
1.Protección por sobre / bajo voltaje
Las baterías de iones de litio funcionan dentro de un rango seguro de voltajes con las celdas normales de la batería que alcanzan los 3,0 V. Las químicas utilizadas en la construcción de esta tecnología de batería contienen compuestos altamente reactivos, y esto los hace sensibles a voltajes extremos. Cuando se expone a altos voltajes durante un período prolongado, el rendimiento de la batería se degrada significativamente debido al recubrimiento en los nodos de las celdas. El material usado en el cátodo también tiende a oxidarse y, por lo tanto, se vuelve menos estable produciendo gases que eventualmente pueden acumular presión dentro de las celdas.
El BMS instalado en estas baterías limita cada una de las celdas y la batería en general a un voltaje máximo. Por otro lado, el bajo voltaje también es una preocupación en BMS porque cuando las celdas se descargan por debajo del voltaje de corte, puede resultar en la ruptura espontánea de materiales en los electrodos. Las baterías de iones de litio tienen un voltaje operativo mínimo recomendado específico que se recomienda a los usuarios que no descarguen a continuación, ya que podría dañar las baterías. El BMS, por lo tanto, sirve como un dispositivo de seguridad que tiende a desconectar la batería del circuito si nota que alguna celda cae por debajo del voltaje de corte.
2.Protección de temperaturas extremas
A diferencia de las baterías de plomo-ácido, las baterías de iones de litio pueden funcionar de forma segura en rangos de temperatura mucho más altos. Sin embargo, cuando cualquier batería se somete a temperaturas extremas, el material del electrodo se degrada gradualmente hasta que finalmente, las celdas funcionan mal. El BMS instalado en estas celdas hace uso de termistores empotrados para monitorear los cambios de temperatura durante su funcionamiento de forma activa y, por lo tanto, la acción relevante hacia una solución adecuada. El BMS desconecta esa batería de los circuitos durante las altas temperaturas y, por lo tanto, evita que las celdas pasen por una fuga térmica y finalmente estallen en llamas.
3.Equilibrio celular
Existe una diferencia significativa en el equilibrio del voltaje en cada celda durante la carga entre las baterías de iones de litio y de plomo-ácido. Debido a pequeñas diferencias de fabricación o diversas condiciones operativas, cada celda de una batería tiende a cargarse a un ritmo ligeramente diferente al resto.
A diferencia de las baterías de plomo-ácido, que tenían celdas autoequilibradas durante la carga, el voltaje de la batería de iones de litio tiende a aumentar aún más con la carga completa. Si la carga de toda la batería se detiene cuando solo una celda está completamente cargada, las celdas restantes no podrán alcanzar la carga completa, lo que obligará a la batería a funcionar por debajo de su capacidad máxima. Un buen BMS garantiza que cada celda se cargue de manera segura y eficiente a su capacidad máxima antes de que se detenga el proceso de carga.
4.Protección contra sobrecorriente y cortocircuitos
Cada batería viene con un límite máximo especificado para el flujo de corriente dentro de operaciones seguras. Si se aplica una carga a la batería y consume una corriente mayor que el límite establecido, podría hacer que la batería se sobrecaliente de manera adversa. Un BMS bien diseñado sirve como protección contra situaciones de sobrecorriente al desconectar la batería del circuito inmediatamente antes de que ocurran más daños en las celdas.
Los cortocircuitos tienden a ser la forma más severa de condiciones de sobrecorriente y podrían dañar las celdas al electrocutar al usuario que maneja el paquete. Un BMS detecta el cortocircuito e inmediatamente apaga la batería para su protección hasta que se resuelva la condición.
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La tecnología BMS es la solución ideal para ayudar a proteger tanto al usuario como a la batería de cualquier daño que pueda surgir de diversas condiciones que amenacen con dañar a las dos partes. Este sistema tiene como objetivo proteger, monitorear y extender la vida útil de su batería de iones de litio. Por lo tanto, es esencial asegurarse de que cada paquete que compre tenga un BMS instalado.
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