Batería modular: definición, diseño y uso

¿Se ha estado preguntando qué es la batería modular y cómo se usa en el mundo moderno? Si es así, hoy discutiremos todo lo que hay que saber sobre la batería modular y su diseño. Con el uso cada vez mayor de este tipo de batería, incluso los consumidores sienten curiosidad por la tecnología. Vamos a empezar.

¿Qué es una batería modular?

Una batería modular es una solución energética avanzada. Se puede conectar tanto en serie como en paralelo según los requisitos para aumentar el voltaje y la capacidad. Las baterías modulares se utilizan ampliamente para dispositivos que necesitan alto voltaje o alta capacidad para funcionar sin problemas.

Este tipo de batería se usa a menudo para dispositivos como:

• Almacenamiento de energía solar y eólica

• Equipo medico portatil
  

• Viajes marinos
  

• Vehículo recreacional
  

• Sistema fuera de la red y micro red

• Sistema de energía de comunicación

• Sistema de respaldo y UPS
  

• Energía de iluminación de emergencia
  

• Sistema de protección y seguridad CCTV
  

Todos los dispositivos enumerados anteriormente solo pueden funcionar a alta capacidad o alto voltaje. El concepto modular se introdujo para permitir a los fabricantes diseñar una batería cuya capacidad, voltaje y tamaño se puedan personalizar fácilmente. En general, las baterías modulares también se conocen como batería de módulo plano.

Ya sea un vehículo eléctrico o un sistema UPS, tener un sistema de batería eficiente es crucial. Por eso, cuanto más aprendes sobre la tecnología. Será más fácil para el consumidor elegir el mejor tipo de batería.

Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C

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¿Cómo se diseña una batería modular?

Cuando se trata de diseño de batería modular, ofrecen una amplia gama de ventajas. Proporciona flexibilidad con el voltaje y las celdas para que puedan colocarse juntas en los espacios más pequeños. Con la ayuda del diseño modular, podrá construir un sistema de baterías distribuidas más grande que consta de varios paquetes de baterías.

La batería modular permite un fácil manejo de las celdas contenidas en el paquete de baterías. Incluso permite a un fabricante diseñar un paquete de baterías autónomo con una unidad de gestión térmica y eléctrica separada. El diseño se propuso para que el paquete de baterías tenga un bloque de construcción simple y confiable.

Para lograr el diseño, el módulo tiene una unidad de controlador de módulo de celda, que también sirve como monitor de temperatura de celda. Es la CMC la que maneja la mayoría de las tareas del paquete de baterías. Desde monitorear el voltaje de cada celda hasta equilibrarlas después de la descarga, CMC puede ayudarlo a lograr el estado de carga ideal en el paquete de baterías. En la fase de diseño y desarrollo de la celda, se analiza el mejor método que se adapta a las necesidades específicas de la batería.

Depende completamente del propósito del diseño de la batería. Debido a la diversificación de la producción y las diferentes áreas de uso, existen diseños personalizados disponibles. El proceso de diseño es bastante difícil, para resumir solo en este artículo. Pero podemos destacar las distintas fases involucradas en el proceso.

• El primer paso es el diseño mecánico y el montaje del módulo. En ella se determinan los elementos activos de la celda con su forma y tamaño.

• En la siguiente fase, las dimensiones exteriores del módulo se definen con precisión. Junto con esto, el volumen para la conexión y la placa de circuito impreso también se define claramente.
  

• Después de la estructura, se consideran las partes auxiliares. Se realiza de acuerdo con las propiedades que el fabricante desea en el diseño, como el absorbedor mecánico, el conductor térmico y otras características de referencia.
  

• La tercera etapa del diseño de batería modular es la definición de geometría. En esta fase se fijan varios materiales del paquete de baterías. Desde el marco, los disipadores de calor, la pasta térmica y el absorbedor mecánico, todos los componentes se prueban y fijan.
  

• La cuarta etapa de la fase de diseño incluye detalles del módulo y detalles del sistema de gestión de la batería. Las funciones del módulo manejan el voltaje de la celda, la temperatura, el esclavo de balanceo, etc. Y las funciones de BMS incluyen SOC, SOH, TMS y el maestro de balanceo.
  

Siempre que se siga la metodología cuidadosamente, se asegura que el paquete de baterías ensamblado en la última fase será mucho más óptimo y eficiente.

¿Cómo se usa el sistema de batería modular?

Ahora que sabemos que el diseño de batería modular se encarga de los requisitos de alto voltaje y alta corriente. Al cumplir con las especificaciones de energía y potencia, podrá utilizar el sistema modular para todo tipo de dispositivos. La química de las celdas individuales permite a los diseñadores aumentar el rango de voltaje. Las celdas están apiladas de tal manera que su rendimiento también mejorará.

Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas

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La energía y la potencia total del paquete se calcula utilizando una fórmula muy simple. Siguiendo la regulación del diseño, el paquete de baterías resulta económico y eficiente. Es la batería modular que cumple con los requisitos de los sistemas de almacenamiento de batería a gran escala porque se puede utilizar para lo siguiente:

• Gestión de voltaje de celda

• Monitoreo de la temperatura de la celda
  

• Gestión de la corriente de la batería
  

• Gestión general del voltaje de la batería
  

Al utilizar el sistema de batería modular, podrá diseñar una batería que sea adecuada para grandes redes eléctricas, así como para inversores domésticos. La arquitectura modular sirve como un controlador ideal ya que un sistema de alto voltaje no puede ser administrado por los controladores típicos. Es debido al cambio de voltaje entre las celdas que se utilizan en el paquete de baterías. La batería a gran escala a menudo contiene más de 15 celdas, que son difíciles de mantener individualmente.

Sin embargo, al utilizar una arquitectura modular para el sistema de batería, una batería puede comunicarse con hasta 255 modos al mismo tiempo y administrarlos. Una cosa que los consumidores deben tener en cuenta al cargar un sistema de batería modular es que también requiere una carga modular. En general, el paquete de baterías con celdas conectadas en serie o en paralelo requiere un cargador en serie o en paralelo, respectivamente. Afortunadamente, el paquete de baterías modular puede hacer lo mismo con un solo cargador y sin necesidad de un regulador de voltaje separado.