Un sistema de gestión de baterías BMS es una herramienta poderosa para mejorar la vida útil de las baterías de un sistema solar. El sistema de gestión de baterías BMS también ayuda a garantizar que las baterías sean seguras y confiables. A continuación se muestra una explicación detallada de un sistema BMS y los beneficios que obtienen los usuarios.
Cómo funciona un sistema BMS
Un BMS para baterías de litio utiliza una computadora y sensores especializados para regular cómo funciona la batería. Los sensores prueban la temperatura, la velocidad de carga, la capacidad de la batería y más. Una computadora a bordo del sistema BMS realiza cálculos que regulan la carga y descarga de la batería. Su objetivo es mejorar la vida útil del sistema de almacenamiento de baterías solares al tiempo que se asegura de que sea seguro y confiable para operar.
Los componentes de un sistema de gestión de baterías
Un sistema de gestión de baterías BMS comprende varios componentes clave que trabajan juntos para ofrecer un rendimiento óptimo del paquete de baterías. Los componentes son:
Cargador de batería
Un cargador alimenta la energía en la batería al voltaje y la velocidad de flujo correctas para garantizar que se cargue de manera óptima.
Monitor de batería
El monitor de la batería es un traje de sensores que monitorean la salud de las baterías y otra información crucial, como el estado de carga y la temperatura.
Controlador de la batería
El controlador administra la carga y la descarga de la batería. Asegura que la alimentación entre y deje la batería de manera óptima.
Conectores
Estos conectores conectan el sistema BMS, las baterías, el inversor y el panel solar. Asegura que el BMS tenga acceso a toda la información del sistema solar.
Las características de un sistema de gestión de baterías BMS
Cada BMS para baterías de litio tiene sus características únicas. Sin embargo, sus dos características más importantes son proteger y administrar la capacidad de la batería. La protección del paquete de baterías se logra asegurando la protección eléctrica y la protección térmica.
La protección eléctrica significa que el sistema de gestión de la batería se cerrará si se excede el área de operación segura (SOA). La protección térmica puede ser una regulación activa o de temperatura pasiva para mantener la batería dentro de su SOA.
Con respecto a la gestión de la capacidad de la batería, el BMS para las baterías de litio está diseñado para maximizar la capacidad. Un paquete de baterías eventualmente se volverá inútil si no se realiza la gestión de capacidad.
El requisito para la gestión de la capacidad es que cada batería en una batería tiene un rendimiento ligeramente diferente. Estas diferencias de rendimiento son más notables en las tasas de fuga. Cuando es nuevo, una batería puede funcionar de manera óptima. Sin embargo, con el tiempo, la diferencia en el rendimiento de la celda de la batería se amplía. En consecuencia, puede provocar daños en el rendimiento. El resultado son condiciones de funcionamiento inseguras para toda la batería.
En resumen, el sistema de gestión de la batería BMS eliminará la carga de las celdas más cargadas, lo que evita el sobrecarga. También permite que las celdas menos cargadas reciban más corriente de carga.
Un BMS para las baterías de litio también redirigirá algunas o casi toda la corriente de carga alrededor de las celdas cargadas. En consecuencia, las celdas menos cargadas reciben corriente de carga por un período más largo.
Sin un sistema de gestión de baterías BMS, las celdas que se cargan primero continuarán cargando, lo que podría conducir a un sobrecalentamiento. Si bien las baterías de litio ofrecen un excelente rendimiento, tienen un problema con el sobrecalentamiento cuando se entrega el exceso de corriente. El sobrecalentamiento de una batería de litio degrada en gran medida su rendimiento. En el peor de los casos, puede conducir a la falla de toda la batería.
Tipos de BMS para baterías de litio
Los sistemas de gestión de baterías pueden ser simples o altamente complejos para diferentes casos de uso y tecnologías. Sin embargo, todos tienen como objetivo cuidar la batería. Las categorizaciones más comunes son:
Sistemas BMS centralizados
Un BMS centralizado para baterías de litio utiliza un solo sistema de gestión de baterías BMS para la batería. Todas las baterías están conectadas directamente al BMS. El principal beneficio de este sistema es que es compacto. Además, es más asequible.
Su principal inconveniente es que, dado que todas las baterías se conectan directamente a la unidad BMS, requiere muchos puertos para conectarse a la batería. El resultado es muchos cables, conectores y cableado. En una batería grande, esto puede complicar el mantenimiento y la resolución de problemas.
BMS modular para baterías de litio
Al igual que un BMS centralizado, el sistema modular está conectado a una porción dedicada de la batería. Las unidades BMS del módulo a veces están conectadas a un módulo primario que monitorea su rendimiento. La principal ventaja es que la resolución de problemas y el mantenimiento son más simplificados. Sin embargo, la desventaja es que un sistema modular de gestión de baterías cuesta más.
Sistemas BMS activos
Un sistema activo de gestión de baterías BMS monitorea el voltaje, la corriente y la capacidad del paquete de baterías. Utiliza esta información para controlar la carga y descarga del sistema para garantizar que la batería sea segura de funcionar y lo hace a niveles óptimos.
Sistemas pasivos BMS
Un BMS pasivo para las baterías de litio no monitoreará la corriente y el voltaje. En cambio, se basa en un temporizador simple para regular la carga de carga y descarga de la batería. Si bien es un sistema menos eficiente, cuesta mucho menos adquirir.
Los beneficios de usar un sistema de gestión de baterías BMS
Un sistema de almacenamiento de batería puede comprender algunas o cientos de baterías de litio. Tal sistema de almacenamiento de baterías podría tener una calificación de voltaje de hasta 800V y una corriente de 300a o más.
El mal manejo de un paquete de alto voltaje podría conducir a desastres graves. Como tal, la instalación de un sistema de administración de baterías BMS es importante para operar la batería de manera segura. Los principales beneficios de un BMS para baterías de litio se pueden establecer de la siguiente manera:
Operación segura
Es esencial garantizar un funcionamiento seguro para una batería de tamaño mediano o grande. Sin embargo, se sabe que incluso unidades pequeñas como teléfonos se incendian si no se instala un sistema de gestión de baterías adecuado.
Mejor confiabilidad y vida útil
Un sistema de gestión de baterías asegura que las celdas dentro del paquete de baterías se usen dentro de los parámetros de funcionamiento seguros. El resultado es que las baterías están protegidas de la carga y la descarga agresivas, lo que conduce a un sistema solar confiable que puede proporcionar años de servicio confiable.
Gran gama y rendimiento
Un BMS ayuda a administrar la capacidad de las unidades individuales en la batería. Asegura que se logre una capacidad óptima del paquete de baterías. Un BMS explica las variaciones en la autodescarga, la temperatura y el desgaste general, que podría hacer que una batería sea inútil si no se controla.
Diagnóstico y comunicación externa
Un BMS permite un monitoreo continuo en tiempo real de una batería. Según el uso actual, proporciona estimaciones confiables de la salud de la batería y la vida útil esperada. La información de diagnóstico proporcionada también garantiza que cualquier problema importante se detecte desde el principio antes de que se vuelva desastroso. Desde un punto de vista financiero, puede ayudar a garantizar una planificación adecuada para el reemplazo del paquete.
Costos reducidos a largo plazo
Un BMS viene con un alto costo inicial además del alto costo de una nueva batería. Sin embargo, la supervisión resultante y la protección proporcionada por el BMS aseguran costos reducidos a largo plazo.
Resumen
Un sistema de gestión de baterías BMS es una herramienta potente y efectiva que puede ayudar a los propietarios del sistema solar a comprender cómo funciona su banco de baterías. También puede ayudar a tomar decisiones financieras sólidas al tiempo que mejora la seguridad, la longevidad y la confiabilidad de un paquete de baterías. El resultado es que los propietarios de un BMS para baterías de litio aprovechan al máximo su dinero.
