¿Qué tamaño de BMS necesito para mi batería de litio?

¿Qué tamaño de BMS necesito para mi batería de litio?La respuesta depende de algo más que la capacidad de la batería. Un BMS debe coincidir con la química de la batería, la configuración en serie, la corriente de descarga continua, la corriente de pico, la corriente de carga y las condiciones reales de funcionamiento del dispositivo.

A continuación, se presentan las principales preguntas que los ingenieros y desarrolladores de producto deberían considerar antes de seleccionar un BMS.

¿Qué significa "tamaño BMS"?

Cuando la gente habla del tamaño del BMS, normalmente se refieren a dos cosas: tensión y corriente nominal.

La clasificación de voltaje debe coincidir con la configuración en serie de la batería. Por ejemplo, una batería 3S de iones de litio usa tres celdas en serie, mientras que un paquete 4S usa cuatro.

Por tanto, un BMS adecuado debe igualar tanto el voltaje de la batería como la carga eléctrica real.

Elegir la especificación incorrecta puede provocar que se active la protección contra sobrecorrientes durante el funcionamiento normal o puede impedir que el paquete de baterías funcione correctamente con el dispositivo previsto.

¿Cómo comparo el BMS con el voltaje de la batería?

Empieza por el número de celdas conectadas en serie.

Para celdas comunes de iones de litio o polímero de litio con un voltaje nominal alrededor de 3,6–3,7V:

El BMS debería soportar el mismo número de series y química que las celdas de la batería.

La química de las baterías también es importante. Las baterías Li-ion, LiPo y LiFePO4 utilizan diferentes rangos de voltaje y umbrales de protección, por lo que un BMS no debe seleccionarse solo por el número de celdas.

¿Cuánta corriente BMS necesito?

La corriente nominal del BMS debería basarse en la corriente real que consume el dispositivo, no solo en la capacidad de la batería.

Para una carga básica de corriente continua:

Corriente = Potencia ÷ Tensión

Por ejemplo, si una batería de 12V alimenta un dispositivo de 72W:

72W ÷ 12V = 6A

La corriente de carga aproximada es de 6A.

Si la corriente continua máxima es de 8A, seleccionar un BMS con una calificación exacta de 8A puede dejar muy poco margen de operación.

La calificación final de la BMS también debería considerar:

• Temperatura de la PCB
• Tamaño del alambre
• Potencia de corriente del conector
• Caja de batería
• Temperatura de funcionamiento
• Ciclo de trabajo real

Para una explicación más detallada, puedes enlazar internamente esta sección aCómo calcular la corriente BMS para un paquete de baterías de litio.

¿Debería elegir un BMS basado en la corriente continua o en la corriente de punta?

Tienes que comprobar ambos.

La corriente continua es la corriente requerida durante un funcionamiento normal durante un periodo prolongado.

La corriente máxima es una corriente mayor que puede ocurrir brevemente durante:

• Arranque de motores
• Transmisión inalámbrica
• Conexión LTE o 5G
• Arranque de la bomba
• Arranque del compresor
• Movimiento de servo

Por ejemplo, un dispositivo puede dibujar 5A de forma continua pero requerir 12A durante dos segundos al arrancar.

En esta situación, el BMS debe soportar la carga normal de 5A y también tolerar el pico de 12A sin activar la protección contra sobrecorriente.

Se deben comprobar la corriente de pico, la duración de pico, el umbral de protección y el retardo de detección.

Puedes enlazar internamente esta sección a¿Cuál es la diferencia entre corriente continua y corriente pulsada?

¿Es siempre mejor un BMS de mayor amperio?

No.

Un BMS de 30A no significa automáticamente que el paquete completo de baterías pueda suministrar 30A de forma segura.

Las pilas de la batería pueden soportar solo 10A, o el conector y los cables pueden tener límites de corriente más bajos.

Se debe considerar el recorrido completo actual:

Celdas → cables → BMS → Conector → dispositivo

Cada pieza debe soportar la corriente requerida.

Por esta razón, simplemente elegir la mayor potencia de corriente BMS disponible no es una buena estrategia de diseño de batería.

¿La capacidad de la batería determina el tamaño del BMS?

No directamente.

La capacidad de la batería se mide en amperios-hora, o Ah, mientras que la corriente del BMS se mide en amperios, o A.

Dos baterías de 20Ah pueden requerir diseños BMS completamente diferentes.

Una batería de 20Ah puede alimentar un dispositivo de monitorización que solo consume 2A.

Otra batería de 20Ah puede alimentar un motor que requiera 25A de forma continua.

La capacidad de la batería es la misma, pero el requisito de corriente es completamente diferente.

Por eso una batería de 100Ah no requiere automáticamente un BMS de 100A.

¿Qué otras especificaciones de BMS debería revisar?

El voltaje y la corriente son solo una parte de la selección del BMS.

Para más información sobre las funciones de protección y monitorización del BMS, puedes enlazar a¿Qué hace un BMS en un paquete de baterías de litio?

¿Qué información debería enviar a un fabricante de baterías?

Para un proyecto de batería personalizada, proporciona al fabricante los requisitos reales de batería y carga.

La información útil incluye:

• Voltaje de la batería
• Capacidad requerida
• Corriente continua
• Corriente máxima
• Duración máxima
• Corriente de carga
• Temperatura de funcionamiento
• Tipo de conector
• Requisitos de comunicación
• Dimensiones disponibles de la batería

Proporcionar esta información con antelación facilita la coincidencia correcta del BMS, las celdas de la batería, los cables, el conector y los ajustes de protección.

En GLOFLUX, las celdas, el BMS o circuito de protección, los cables, el conector, la NTC, la estructura mecánica y los requisitos de carga pueden evaluarse juntos al desarrollar un paquete de baterías de litio personalizado.

Respuesta final: ¿Qué tamaño de BMS necesito?

El BMS correcto debe coincidir primero con la química de la batería y la configuración en serie.

Debe entonces soportar la corriente continua, la corriente máxima y la corriente de carga requeridas con un margen de funcionamiento adecuado.

No selecciones un BMS solo por la capacidad de la batería ni simplemente eliges la mayor potencia de amperios disponible.

Un diseño fiable de batería debe considerar el sistema completo, incluyendo las celdas, el BMS, los cables, el conector, el cargador, las condiciones térmicas y el comportamiento real de la carga.

Si estos parámetros están claros, elegir el BMS adecuado se vuelve mucho más fácil.

Preguntas frecuentes

¿Puedo usar un BMS de 20A para una carga de 10A?
Sí, si el voltaje, la química, los ajustes de protección, las celdas, los cables y el conector son compatibles.

¿Qué ocurre si mi índice de corriente BMS es demasiado bajo?
El BMS puede sobrecalentarse o activar protección contra sobrecorrientes durante el uso normal.

¿Una batería de 100Ah necesita un BMS de 100A?
No. La capacidad de la batería y la corriente del BMS son parámetros diferentes.

¿Necesito incluir la corriente de arranque del motor?
Sí. La corriente de arranque puede ser mucho mayor que la corriente normal y debería comprobarse por separado.

¿Puedo usar el mismo BMS para baterías de Li-ion y LiFePO4?
Normalmente no, a menos que el BMS esté específicamente diseñado o configurable para ambas químicas de baterías.

¿Debería la corriente de carga coincidir también con la del BMS?
Sí. El BMS debe soportar la corriente de carga requerida además de la corriente de descarga.