Especificaciones del BMS: cómo leer la ficha

Dos paquetes pueden utilizar las mismas celdas y la misma carcasa y aún así diferir completamente en su vida útil. Las celdas deciden la energía; el sistema de gestión de la batería decide si esa energía sobrevive. También es la parte de una cotización que es más fácil de inflar, porque la mayoría de sus números no significan nada sin una condición adjunta.

Esto es lo que debe leer antes de aceptar una especificación BMS, en el orden en que los números importan.

Conclusiones clave

Las celdas deciden cuánta energía contiene el paquete; el BMS decide si esa energía sobrevive. También es la parte más fácil de inflar de una cotización, porque la mayoría de sus números no significan nada sin una condición adjunta.
La corriente continua debe cotizarse a una temperatura y compararse con el consumo real del controlador: un motor de 2 kW con 72 V equivale aproximadamente a 28 A, un motor de carrito de golf de 5 kW con 48 V equivale a más de 100 A.
La corriente máxima no tiene sentido sin una duración: solicite la curva de tiempo de disparo, en segundos al 150% y al 200% de forma continua.
El equilibrio pasivo purga 30-100 mA, lo que corrige una pequeña deriva pero no rescata una cadena mal adaptada. Si la hoja de datos no proporciona corriente de equilibrio, asuma pasivo y gaste el dinero en la coincidencia de celdas.
Cargar por debajo de 0 °C daña las celdas permanentemente, por lo que un corte de carga a baja temperatura no es opcional en los mercados fríos; y el drenaje de reserva por encima de aproximadamente 2 mA puede aplanar un paquete pequeño durante un invierno almacenado.

Por qué el BMS decide cuánto dura el paquete

Un paquete de litio falla de tres maneras: una celda sale de su ventana de voltaje, una celda se calienta más allá de su límite o la cuerda se separa porque las celdas nunca coincidieron y nada las corrige. El BMS es el componente que se sitúa delante de los tres. Si lo reduce a un tamaño menor, el paquete seguirá funcionando el primer día, razón por la cual el problema surge en el mes catorce, en su mercado, bajo su garantía.

El almacén es tan importante como la placa: el almacenamiento con carga completa, la carga en frío y el stock sin control acortan la vida útil. Ver seguridad de carga y almacenamiento de baterías de litio para las condiciones y el intervalo de control.

Los nueve números que importan

1. Corriente continua

La corriente que el BMS puede transportar indefinidamente sin reducción de potencia, se expresa a una temperatura, normalmente de 25 °C, que no es la temperatura dentro de una caja sellada en verano. Compárelo con el consumo continuo del controlador, no con la placa de identificación del motor. Un motor de 2 kW con un paquete de 72 V consume aproximadamente 28 A; un motor de carrito de golf de 5 kW a 48 V consume más de 100 A. El BMS debe situarse por encima de la cifra continua real con margen.

2. Corriente máxima y durante cuánto tiempo

Las calificaciones máximas no tienen sentido sin una duración. “Pico de 200 A” podría ser 200 A durante 30 segundos o 300 milisegundos, y esos son productos diferentes. Pregunte por la curva de tiempo de viaje: cuántos segundos al 150 por ciento y cuántos al 200 por ciento. La aceleración y los arranques en pendientes son cortos, pero un triciclo de carga cargado que arranca en una pendiente no lo es.

3. Apoyo al recuento celular y la química

Un BMS creado para un paquete LFP 13S no se puede reasignar a un paquete NMC 20S cambiando una configuración: la ventana de voltaje es diferente, al igual que el umbral de sobretensión. Verifique que la placa admita el recuento de series y la química exactos, y que los umbrales sean configurables en lugar de estar conectados a cualquier química que venda más la fábrica.

4. Método de equilibrio y corriente de equilibrio.

El equilibrio pasivo purga el exceso de carga de las celdas más altas en forma de calor, normalmente de 30 a 100 mA. Esto es suficiente para corregir pequeñas derivas durante muchas horas, pero no para rescatar una cuerda mal adaptada. El equilibrio activo mueve la carga entre celdas en amperios en lugar de miliamperios y cuesta más. Si la hoja de datos dice “con equilibrio” pero no proporciona una cifra actual, suponga el tipo más barato y haga un presupuesto para una mejor coincidencia de celdas, que comienza con el informe de clasificación celular.

5. Umbrales de protección, por celda

Los cortes de sobretensión y subtensión se deben cotizar por celda, no por paquete. Para LFP, la ventana habitual es aproximadamente de 2,5 V a 3,65 V por celda; NMC se sitúa más alto. Pregunte también por los valores de liberación: el punto en el que el BMS permite que el paquete se cargue o descargue nuevamente. Un BMS que se engancha y nunca se libera deja la mochila varada al borde de la carretera, como si tuviera una batería descargada.

6. Límites de temperatura y recuento de sensores

Un sensor en la placa no controla térmicamente las celdas. Para un paquete que detecta una corriente alta sostenida, necesita sensores en los terminales de la celda y en el punto más caliente de la cadena, con límites separados para carga y descarga. La carga por debajo de 0 °C es la falla que causa daño permanente, por lo que el corte de carga por baja temperatura no es opcional en mercados fríos.

7. Comunicación y estado de carga

Si el vehículo muestra un indicador de combustible, pregunte cómo se calcula el SOC. El conteo de Coulomb con una referencia de carga completa calibrada es preciso pero se desvía sin cargas completas periódicas; La estimación basada en voltaje es más barata y incorrecta bajo carga. CAN, UART o RS485 son importantes para la integración; Bluetooth es conveniente para el servicio e inútil para un autobús.

8. Corriente de espera

El BMS consume energía incluso cuando el paquete está inactivo y esto es lo que agota las baterías mientras están almacenadas o en tránsito. Unos cientos de microamperios están bien; unos pocos miliamperios vaciarán una mochila pequeña durante un invierno. Si su producto se envía por mar y permanece en un almacén durante dos meses, este número importa más que la mayoría de los demás.

9. Cerramiento, clasificación de ingreso y certificación

Recubrimiento conformal para mercados húmedos o costeros, encapsulado para servicio de vibración y una clasificación IP reclamada para el conjunto instalado en lugar de la placa desnuda. Para exportar, el paquete aún necesita UN38.3, IEC 62133 y el archivo de transporte; consulte la lista de verificación de documentos de exportación por lo que cubre cada uno.

Donde las hojas de datos exageran

Corriente máxima citada sin duración o medida a 25 °C sin curva de reducción
Corriente continua medida sobre una placa desnuda al aire libre, no dentro de una caja sellada
“Equilibrio” listado como una característica sin cifra actual de equilibrio
Umbrales de protección dados para el paquete en lugar de por celda
Se omite el recuento de MOSFET y la resistencia, por lo que no se puede estimar el calor
Un sensor de temperatura descrito como “protección de temperatura” para todo el paquete
Falta por completo la corriente de espera, normalmente porque no es buena

Qué escribir en la especificación que nos envías

La química y las series cuentan, por lo que los umbrales se establecen para su paquete y no son predeterminados
Corriente continua a la temperatura ambiente más alta que verá el producto.
Corriente máxima con la duración requerida, por ejemplo 150 A durante 30 segundos.
Tipo de equilibrio y corriente, y el estándar de coincidencia de celda detrás de esto
Umbrales de liberación y protección por celda, además del corte de carga por baja temperatura
Interfaz de comunicación y cómo se debe informar SOC
Corriente máxima de espera, especialmente si el paquete se envía o almacena durante meses
Calificación de ingreso y recubrimiento para el mercado al que se dirige.

Cómo especificamos un BMS

Dimensionamos el BMS según la corriente máxima medida de la máquina en lugar de según la placa de identificación del motor, porque los dos rara vez tienen el mismo número. Cada paquete se prueba con su propio BMS instalado (sobrecarga, sobredescarga, sobrecorriente, cortocircuito y cortes de temperatura) y los valores de disparo se registran con el número de serie del paquete. Los compradores pueden ver esa prueba: nuestra lista de verificación de auditoría de fábrica muestra dónde se encuentra en la línea.

Los paquetes creados de esta manera incluyen el Paquete de bicicleta eléctrica 48V 31Ah, el Pack moto ligera 48V 62Ah y el Módulo NMC de 74,6 V y 148,5 Ah. Para corriente continua alta en lugar de capacidad, consulte baterías para motos eléctricas.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre la corriente BMS continua y máxima?

Continuo es lo que la placa puede soportar indefinidamente a una temperatura determinada. Peak es una calificación de sobrecarga a corto plazo y solo es significativa con una duración. Dimensione el BMS para que sea continuo con margen, luego verifique que la clasificación máxima cubra el aumento real durante el tiempo suficiente para que importe.

¿Necesito equilibrio activo?

Sólo si la cuerda se desplaza más rápido de lo que el equilibrio pasivo puede corregir, lo que suele ocurrir cuando las celdas no coincidieron estrechamente en el ensamblaje o el ciclo de trabajo es profundo y frecuente. Para la mayoría de los paquetes de bicicletas eléctricas y motocicletas livianas, la mejor relación calidad-precio es celdas bien combinadas más equilibrio pasivo; Primero gaste el dinero en la coincidencia de celdas.

¿Se puede utilizar un BMS para paquetes LFP y NMC?

Sólo si los umbrales son configurables. LFP y NMC tienen diferentes ventanas de voltaje, y un BMS conectado a una química se cortará temprano o protegerá demasiado tarde a la otra. Confirme siempre la química para la que se configuró la placa.

¿Qué causa que un BMS se corte bajo carga?

Por lo general, el voltaje del paquete cae por debajo del umbral de subvoltaje porque las celdas no pueden entregar la corriente, o el disparo por sobrecorriente se establece demasiado cerca del pico real. Ambos son problemas de tamaño en lugar de fallas del BMS, y ambos se solucionan haciendo coincidir el paquete con la carga.

¿Cuánto drenaje en espera es aceptable?

Menos de un miliamperio es normal y unos cientos de microamperios son buenos. Por encima de aproximadamente 2 mA, un paquete pequeño que se deja almacenado durante una temporada puede autodescargarse en el corte de subtensión, que es una de las causas más comunes de informes de “muerto al llegar”.

¿Se debe probar el BMS con el paquete o por separado?

Con la manada. El comportamiento de protección depende de la impedancia de la celda, del cableado y del recorrido térmico, ninguno de los cuales existe en un banco de pruebas. Solicite los resultados de las pruebas de final de línea codificados para los números de serie del paquete en lugar de una hoja de datos de BMS por sí sola.

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