Tipos de BSM de Batería
Un BSM de batería o BoS de batería (Battery Balance System) gestiona las funciones de las celdas individuales en un paquete de baterías recargables. Puede hacer muchas cosas, incluyendo monitorear la temperatura, controlar la carga y evitar una descarga demasiado profunda. Esto extiende dramáticamente la vida útil del paquete de baterías.
El sistema de balance de baterías viene en muchos tipos diferentes:
- BSM pasivo: El tipo más común de BSM de batería es el sistema de balance pasivo. Los BSM pasivos descargan las celdas que están completamente cargadas y se mantienen por delante de las demás en términos de voltaje al cargar. Las resistencias realizan esta descarga, lo que puede evitar daños en las celdas con un voltaje más alto durante los ciclos de descarga y carga del paquete de baterías.
- BSM activo: Un BSM activo hace más que simplemente evitar daños en las celdas. También puede cargar las otras celdas para llevarlas al mismo voltaje. Esto se hace mediante el control preciso de los circuitos en el paquete de baterías. Los BSM activos son más complejos pero mejoran la eficiencia y la velocidad de la batería y aumentan la vida útil de las baterías.
- BSM híbrido: Como su nombre lo indica, los sistemas de balance de baterías híbridos tienen las características tanto de los BSM de baterías pasivos como activos. Usan resistencias para el balanceo pasivo y circuitos de carga para el balanceo activo. Los sistemas híbridos son más efectivos para balancear los paquetes de baterías, lo que optimiza el rendimiento y extiende la vida útil de la batería.
- BSM modular: Los BSM de baterías modulares son flexibles por naturaleza y se pueden configurar de diferentes maneras según los requisitos del usuario final. Se pueden integrar con otros sistemas como los sistemas de gestión de baterías y los sistemas de gestión de energía.
- BSM integrado: Los BSM de baterías integrados son más compactos ya que están integrados en el paquete de baterías. Tienen la ventaja de ser rentables y ahorrar espacio. Sin embargo, su mantenimiento y actualizaciones son difíciles porque el sistema de balance y el paquete de baterías están combinados.
- BSM externo: La batería BSM que es externa al paquete de baterías se monta fuera del paquete de baterías. Es más fácil de mantener y actualizar, pero puede ocupar una gran cantidad de espacio y ser más costoso.
Funciones y características del BSM de batería
Para tener una operación eficiente, un sistema de gestión de baterías necesita tener varios componentes cruciales, cada uno con un propósito único.
- Medición de voltaje: El BSM de la batería monitorea el voltaje de cada celda individual y del paquete de baterías total para garantizar que se mantenga dentro de los límites permitidos.
- Medición de corriente: Para calcular el estado de carga (SOC) y el estado de salud (SOH), el BSM mide la corriente que fluye dentro y fuera de la batería y realiza un seguimiento de sus corrientes de carga y descarga.
- Sensores de temperatura: Un BSM eficiente tiene sensores de temperatura para monitorear la temperatura de la batería. Una temperatura extremadamente alta o baja puede indicar una situación peligrosa, y las celdas de la batería pueden degradarse debido a un aumento de las reacciones. Los sensores ayudan a mantener el rango de temperatura recomendado.
- Unidad de control: La unidad de control es el cerebro del BSM. Procesa los datos recopilados por los sensores, realiza cálculos para diferentes métricas de la batería, encuentra el estado de carga (SOC), evalúa el rendimiento de la batería, controla la carga y la descarga, y activa los mecanismos de seguridad en caso de emergencia.
- Balance de celdas: Un BSM realiza un balance de celdas para distribuir las corrientes de carga y descarga de manera uniforme entre todas las celdas. Esto prolonga la vida útil de la batería al garantizar que todas las celdas envejecen al mismo ritmo y mejora la confiabilidad y el rendimiento del sistema del paquete de baterías.
- Protección de la batería: Un circuito de protección de la batería es una parte esencial de un BSM. Brinda protección contra sobretensión, protección contra subtensión, protección contra sobrecorriente, protección contra cortocircuito y protección contra sobrecalentamiento. Cuando detecta estas condiciones, activa una estrategia de seguridad para evitar daños en la batería o incendios y detiene la operación de energía de la batería.
- Comunicación de datos: Para ver y analizar los datos de la batería, un BSM tiene un medio para comunicar los datos de la batería, como un protocolo de comunicación serial. Los usuarios necesitan monitorear las baterías en tiempo real para comprender su condición y tomar decisiones informadas. Además, un mantenimiento adecuado puede ayudar a optimizar el rendimiento y aumentar la vida útil de la batería.
- Estimación del SOH y SOC: El BSM determina el SOC para detener la carga cuando la batería está llena para maximizar la capacidad y evitar la sobrecarga. Se utiliza para determinar cuánta energía queda al calcular el estado de la energía y la cantidad total de energía utilizable. Un BSM eficiente determina el SOH para evaluar el estado de salud de la batería y brindar soporte a los usuarios del dispositivo.
- Sistema de alarma: Un BSM eficiente tiene un sistema de alarma que indica las condiciones de falla a los operadores a través de alarmas audibles e iluminadas.
Escenarios
El BSM de Alderwood se utiliza comúnmente en aplicaciones industriales y comerciales. Sin embargo, tiene varias aplicaciones importantes en las industrias automotriz, marítima, aeronáutica y de defensa. Aquí se enumeran las principales aplicaciones del BSM de batería.
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Industria Ferroviaria
El BSM de la batería se utiliza en la industria ferroviaria para monitorear y evaluar el rendimiento de la batería. Garantiza una energía de respaldo confiable para los sistemas de señalización, la iluminación de emergencia y los sistemas de comunicación. Incluso en caso de una falla de energía, los sistemas de señalización y comunicación continuarán funcionando. Por lo tanto, las operaciones ferroviarias se pueden mantener de manera segura y continua a través de una gestión efectiva de las baterías.
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Telecomunicaciones
En el sector de las telecomunicaciones, los BSM de baterías son esenciales para monitorear las baterías de telecomunicaciones. Estos ayudan en la provisión de suministro de energía ininterrumpido para las torres de telecomunicaciones y los centros de datos. En caso de una falla de la red eléctrica, las baterías se harán cargo del suministro de energía para las torres de telecomunicaciones y los centros de datos. Esto evitará interrupciones del servicio y el robo de cables, entre otros, lo que puede generar enormes pérdidas.
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Fuente de alimentación ininterrumpida
Mantener los sistemas de fuente de alimentación ininterrumpida (UPS) es muy importante en hospitales, instituciones financieras y otros sectores que no pueden permitirse cortes de energía. La batería BSM juega un papel importante en los sistemas UPS. Los sistemas de monitoreo de baterías ayudan a determinar el estado de carga y la salud de las baterías. Esto facilita la operación exitosa e ininterrumpida de los sistemas críticos incluso durante los cortes de energía.
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Solar industrial fuera de la red
Los sistemas solares fuera de la red utilizan paneles solares para cargar directamente las baterías para el almacenamiento de energía. Los sistemas de gestión de baterías ayudan al administrar la carga y la descarga de las baterías. Permiten que estos sistemas brinden energía confiable para aplicaciones solares industriales fuera de la red.
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Marina
Los buques marinos tienen sistemas eléctricos críticos que dependen de las baterías para la energía de respaldo. Utilizan sistemas de gestión de baterías para monitorear el estado de la batería. Esto garantiza que todos los sistemas de emergencia tengan energía y funcionen correctamente durante las emergencias en el mar.
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Automotriz
Los sistemas de gestión de baterías se utilizan en la industria automotriz para vehículos eléctricos e híbridos. Ayudan a monitorear el paquete de baterías del vehículo. Ayudan a proteger la batería y optimizar su rendimiento.
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Defensa
En aplicaciones de defensa, los sistemas de gestión de baterías tienen funciones de monitoreo avanzadas. Pueden realizar el monitoreo de temperatura, el monitoreo de voltaje y el monitoreo de corriente, entre otros. Brindan detección temprana y advertencia en casos de fallas de equipos.
Cómo elegir una batería BS
Para asegurarnos de que los clientes obtengan baterías que cumplan con su propósito, debemos seleccionar las correctas con cuidado. A continuación, se presentan algunas cosas que debe tener en cuenta antes de comprar baterías BS:
- Capacidad de la batería: Primero debemos saber cuánta energía necesitan los dispositivos y los automóviles que utilizan estas baterías. Hacer esto nos ayudará a saber la capacidad de amperio-hora (Ah) de las baterías que debemos comprar.
- Gasto dentro de sus posibilidades: Al considerar los beneficios y las características de las diferentes marcas de baterías, considere tanto el costo como la calidad. Si bien se favorece una mayor calidad, también es importante equilibrar esto con precios asequibles.
- Ácido de plomo inundado vs. ácido de plomo sellado vs. libre de mantenimiento: Para un rendimiento generalmente bueno en clima variable a bajo costo, el usuario puede considerar baterías de ácido de plomo inundadas. Aunque tanto las baterías de ácido de plomo selladas como las baterías libres de mantenimiento ofrecen una mejor salida de energía y corriente, sus precios son más altos que las baterías de ácido de plomo inundadas.
- Verificar y comparar descuentos: Al comprar al por mayor, algunos fabricantes ofrecen descuentos e incentivos. Vale la pena verificar si un fabricante ofrece estos incentivos antes de realizar una compra, ya que esto podría reducir los costos significativamente.
- Garantía: Ya sea de ácido de plomo o de iones de litio, todas las baterías BS vienen con una garantía. Donde se compran las baterías, la duración y los términos de la garantía importan. Los fabricantes de baterías ofrecen múltiples opciones de garantía, según los diferentes modelos. Asegúrese de considerar esto al seleccionar baterías para comprar.
- Atención al cliente: Ya sea que las baterías sean para uso personal o comercial, el soporte de los usuarios después de la venta es fundamental para resolver rápidamente cualquier problema que pueda surgir. Incluso el soporte del minorista donde se compran las baterías puede ayudar.
Preguntas y respuestas
P1: ¿Qué significa BSM en una batería?
A1: El estado de carga de la batería (BSM) es una medida de cuánta energía de la batería queda. Es crucial para determinar cuánto tiempo durará una batería.
P2: ¿Qué es el modelado de baterías?
A2: El modelado de baterías es un proceso que utiliza un modelo matemático para representar una batería. Este modelo simula el comportamiento de la batería y predice su rendimiento en diversas condiciones.
P3: ¿Cuál es el propósito de la gestión de baterías?
A3: El objetivo principal de una batería BSM es asegurar las baterías, como las baterías de iones de litio, supervisando sus circunstancias y funcionamiento. La implementación de un sistema de gestión de baterías (BMS) ayuda a aumentar la vida útil de una batería y optimizar su rendimiento.
P4: ¿Qué factores afectan los costos del sistema de gestión de baterías?
A4: La cantidad de celdas en un paquete, el tipo / química de la celda, la complejidad de la programación, el voltaje del sistema, la detección de corriente, la detección de voltaje y otros requisitos de hardware y software pueden influir en el costo de un BMS.