Con el crecimiento aplicaciones para baterías de litio, la demanda de alto voltaje, alta velocidad y alta corriente ha ido en aumento. Sin embargo, mejorar la tecnología de las baterías plantea grandes desafíos cuando las baterías se conectan a dispositivos finales con gran capacitancia (conocidos como cargas capacitivas). Cuando presionamos el botón de encendido, la corriente de arranque instantánea a través de los capacitores terminales puede causar un cortocircuito instantáneo o chispas en los terminales. Esto también se conoce como “chispas de batería de litio”.
A continuación, exploraremos la importancia de la función de predescarga del sistema de gestión de la batería y protegeremos el circuito de las corrientes máximas.
Comprensión de la carga capacitiva de las “chispas de baterías de litio”
Los equipos terminales suelen poseer una gran capacitancia, que oscila entre miles y decenas de miles de μF. Aunque el voltaje de la capacitancia terminal no cambia abruptamente cuando se carga la batería de litio, la corriente en ambos extremos de la capacitancia terminal experimenta fluctuaciones repentinas. Este comportamiento es intrínseco al principio de funcionamiento de un capacitor, lo que resulta en un cortocircuito equivalente en los extremos terminales del capacitor.
El papel de los circuitos de predescarga en la solución del problema de la chispa de la batería cuando se conecta
Para evitar altas corrientes peligrosas que superen la corriente de funcionamiento normal del equipo terminal, es fundamental incorporar circuitos de predescarga en el sistema de gestión de baterías de litio (BMS). Al cargar el condensador con una corriente limitada hasta que esté completamente cargado, el circuito de predescarga frena los efectos de las corrientes máximas. Esto evita altas corrientes transitorias que exceden con creces la corriente de funcionamiento normal del equipo terminal y evita chispas de la batería al realizar la conexión. Protege eficazmente los dispositivos del circuito de corrientes máximas.
Principio de funcionamiento de la función de predescarga
A continuación se describe el principio de funcionamiento de la función de predescarga en la solución BMS:
- BMS recibe la orden de abrir el circuito de descarga (Nota 1).
- BMS inicia el circuito de predescarga, que permanece activo durante un período específico, dependiendo del tamaño de la carga capacitiva.
- BMS cierra el circuito de predescarga y habilita el circuito de descarga normal.
Para obtener el mejor rendimiento de la función de predescarga, se deben considerar dos factores clave. En primer lugar, es necesario conocer el tamaño de la carga capacitiva. En segundo lugar, la función de predescarga sólo se puede activar una vez que la batería haya establecido una conexión fiable con la carga capacitiva.
(Nota 1: El comando para abrir el circuito de descarga puede tomar la forma de una instrucción de comunicación en el programa o un paso de circuito de hardware. El método preciso empleado debe alinearse con el escenario de la aplicación).
Conclusión
La inclusión de circuitos de predescarga dentro de los sistemas de gestión de baterías de litio juega un papel vital para aliviar las chispas de la batería cuando se producen problemas de conexión causados por cambios abruptos en la corriente en ambos extremos de la capacitancia del terminal. Al realizar esta función preventiva, se pueden reducir los efectos nocivos de los picos de corriente, protegiendo el dispositivo del circuito y asegurando su vida útil.
Nuestra función de predescarga para las soluciones BMS se utilizan para los paquetes de baterías para tablas de surf electricas, máquinas de limpieza comerciales e industriales y grandes robots automáticos.
Comprender la importancia de las funciones de predescarga y considerar los parámetros específicos de la carga capacitiva son pasos esenciales hacia la utilización segura y óptima de las baterías de litio en diversas aplicaciones.
