Cuidar de su batería es fundamental para alargar al máximo su vida útil, y conseguir que funcione al máximo de su rendimiento durante años. Si bien existen muchas formas de cuidar de su batería, hay una solución que muchas ya incorporan y que maximiza su protección: el BMS. En este artículo, le hablaremos en detalle de este sistema y de la importancia que tiene para su batería de litio.
¿Qué es el BMS?
BMS hace referencia a las siglas de Battery Management System, o Sistema de Gestión de Baterías. Este sistema se encarga de gestionar y proteger las baterías recargables, garantizando su funcionamiento seguro y eficiente, prolongando así su vida útil. Al mismo tiempo, evita también problemas que podrían afectar a su capacidad, tales como sobrecargas, sobredescargas o recalentamientos excesivos.
El BMS para baterías es especialmente útil en aquellas aplicaciones en que se conectan múltiples unidades, ya sea en serie o en paralelo.
Componentes de un BMS para baterías
Un BMS para baterías consta de varios componentes electrónicos, que se localizan en su interior:
- Sensores, que se encargan de monitorear parámetros clave para el funcionamiento de la batería, como el voltaje, la corriente y la temperatura de sus celdas.
- Procesador, que analiza los datos que recopilan los sensores y toma decisiones en tiempo real para asegurar el funcionamiento seguro de la batería.
- Módulo balanceador (o controlador) de carga de las celdas, que se encarga de que todas las celdas que componen una batería mantengan unos niveles de carga similares, con el fin de evitar desequilibrios que afectarían al funcionamiento del sistema. Esto se realiza mediante un balanceo pasivo (disipando la energía de las celdas con mayores niveles de carga) o activo (redistribuyendo la energía entre las celdas para equilibrarlas).
- Sistemas de protección electrónica, cuya función es desconectar automáticamente la batería cuando hay riesgo de sobrecarga, sobredescarga o cortocircuitos, evitando así que sufra algún daño.
- Interfaz de comunicación, que permite la conexión e interacción con el usuario, de forma que este obtenga en tiempo real datos sobre el estado de la batería, su historial de uso y pueda incluso programar su funcionamiento.
¿Cómo funciona el BMS para baterías?
El BMS realiza varias funciones en tiempo real dirigidas a proteger la salud de la batería y alargar así su vida útil. Las más destacables son las siguientes:
- Monitoreo del voltaje. Se encarga de medir el voltaje individual de cada celda de la batería, así como del conjunto de ellas, asegurando que sus niveles de carga se mantengan dentro de unos parámetros seguros.
- Gestión de la corriente. Limita la corriente de carga y descarga para evitar variaciones bruscas en forma de subidas y bajadas que afectarían a su funcionamiento.
- Control de temperatura. El BMS para batería de litio es capaz de detectar también si alguna celda (o el conjunto total de ellas) excede los rangos de temperatura considerados seguros, activando en consecuencia mecanismos de enfriamiento o de desconexión si fuera preciso.
- Balanceo de carga entre las celdas. Igualar las diferencias de carga entre celdas es fundamental para prevenir desequilibrios en su uso, que podrían reducir la capacidad total de la batería y, por tanto, su vida útil.
- Protección frente a fallos. El BMS se encarga también de la detección temprana de anomalías como cortocircuitos, sobrecargas o mal funcionamiento de alguna celda, y responde rápidamente desconectando el sistema para evitar que se dañe.
¿Cuáles son sus beneficios?
Una batería equipada con un BMS recibirá múltiples beneficios:
- Seguridad. La ventaja más importante de un sistema BMS para baterías es que evita que ocurran accidentes como explosiones o incendios derivados de un sobrecalentamiento o mal funcionamiento, proporcionándonos tranquilidad.
- Prolongación de la vida útil de la batería. Al mantenerla dentro de sus parámetros de operación óptimos, se reduce su desgaste y se alarga su vida útil.
- Optimización de su rendimiento. Un BMS se encarga de que la batería funcione a su máximo nivel de eficiencia, optimizando su capacidad disponible.
- Control remoto. Gracias a la interfaz de comunicación del BMS para baterías, podemos supervisar en tiempo real el estado de estas: tenemos acceso a información relativa a su nivel de carga, su capacidad o la distribución de energía a nuestros electrodomésticos.
- Ahorro a largo plazo. Por si todas estas ventajas no fueran suficientes, un BMS le ayudará también a ahorrar dinero. Y es que gracias a su capacidad de reducir el riesgo de fallos de la batería, su capacidad y vida útil se alargan considerablemente, lo que le permite ahorrar en costes por reemplazos frecuentes. Además, gracias a las ayudas y subvenciones que se ofrecen a nivel estatal a la energía fotovoltaica, el coste de su batería se reducirá aún más.
La importancia del BMS para una batería de litio
En el caso de las baterías de litio, la presencia de un BMS es todavía más importante, debido a sus características específicas, que las hacen más sensibles a sobrecargas y al sobrecalentamiento, corriéndose el riesgo de sufrir daños permanentes si no se cuidan debidamente.
Un BMS para batería de litio controla aspectos fundamentales como:
- Tolerancia térmica de las baterías: estas baterías operan idealmente en un rango de entre -20 y 60°C. Más allá de estas, existe un elevado riesgo de sobrecalentamiento que afectaría a su funcionalidad y longevidad, por lo que es necesario un sistema de monitoreo capaz de medir su temperatura y activar mecanismos de protección en caso de ser necesario.
- Ciclos de vida: las baterías de litio aguantan gran cantidad de ciclos de carga y descarga antes de que su capacidad se reduzca. Sin embargo, un BMS es fundamental para evitar que se produzcan sobrecargas o sobredescargas que vayan más allá de los límites recomendados y las dañen de forma irreversible.
- Tendencia al desequilibrio de carga: un BMS para baterías de litio se encarga de regular las diferencias de carga entre celdas, que son especialmente dañinas en este tipo de baterías y acortarían su vida útil.
En conclusión, el BMS es un sistema esencial para regular cualquier tipo de baterías y protegerlas, asegurando que duren el máximo tiempo posible. Sin embargo, es especialmente importante en el caso de las baterías de litio, cuyos componentes son más delicados, para optimizar su funcionamiento y alargar su vida útil.