BMS (Battery Management System) || DIY or Buy || Properly protecting Li-Ion/Li-Po Battery Packs

Summary

En este video, el creador explica cómo construir un banco de baterías de litio personalizado para alimentar dispositivos de 12V, detallando el proceso de montaje y las medidas de seguridad. Se compara un Sistema de Gestión de Batería (BMS) comercial con uno DIY basado en el diseño de Stewart Pittaway, resaltando las ventajas de cada uno. El BMS comercial ofrece una protección básica y es fácil de implementar, mientras que el BMS DIY permite monitoreo en línea y balanceo de celdas, pero requiere más tiempo y esfuerzo. La elección entre ambos depende del tipo de aplicación y las necesidades del usuario.

Takeaways

• 😀 La construcción de un banco de baterías casero de iones de litio permite alimentar dispositivos de 12V, con una capacidad de 72Wh y una corriente de hasta 40A.
• 😀 Las celdas de la batería no son químicamente idénticas, lo que puede causar desajustes de voltaje y potencialmente dañar la batería debido a la sobrecarga o cortocircuito.
• 😀 El uso de un Sistema de Gestión de Batería (BMS) ayuda a evitar problemas de seguridad como sobrecarga, descarga excesiva y cortocircuitos.
• 😀 El BMS comercial examinado ofrece protección balanceada, sobrecarga, y descarga, y se divide en tres grupos funcionales para proteger las celdas.
• 😀 Los componentes principales del BMS incluyen transistores, ICs y MOSFETs para controlar el voltaje y corriente de cada celda individualmente.
• 😀 El BMS de comercialización utiliza ICs como el DW01A para proteger las celdas de sobrecarga, y el HY2213 para balancear la carga entre celdas.
• 😀 En el diseño DIY, se utiliza un microcontrolador AT Tiny 85 y un ESP8266 para monitoreo remoto y control de voltajes y temperaturas de las celdas.
• 😀 El sistema DIY permite la visualización en línea de las celdas y su balanceo, lo que no está disponible en muchos BMS comerciales.
• 😀 La creación del BMS DIY involucra el ensamblaje y la programación de varios módulos con precisión, usando herramientas como un microscopio y soldador de precisión.
• 😀 Aunque el BMS DIY tiene ventajas como el monitoreo en línea, también requiere más tiempo de ensamblaje y consume más corriente que los BMS comerciales.
• 😀 El BMS comercial es más adecuado para baterías que se usan de forma ocasional, mientras que el DIY es ideal para aplicaciones como un power wall cargado por energía solar.

Q & A

¿Qué tipo de batería se describe en el video?

Se describe una batería de iones de litio hecha en casa, compuesta por 4 celdas en serie con 2 celdas en paralelo cada una, lo que proporciona un rango de voltaje de 16.8 a 12 voltios.

¿Cuáles son las especificaciones principales de la batería casera?

La batería tiene una capacidad de 5 amperios-hora, lo que equivale a 72 vatios-hora de energía nominal. Puede suministrar hasta 40 amperios de manera continua.

¿Por qué es importante equilibrar las celdas de la batería?

Es crucial equilibrar las celdas para evitar desalineaciones de voltaje, lo cual puede llevar a daños por sobrevoltaje y un mal funcionamiento general de la batería.

¿Qué es un BMS y qué funciones tiene?

Un BMS (Sistema de Gestión de Batería) es un dispositivo que proporciona protección frente a sobrecarga, descarga excesiva, cortocircuitos y desequilibrios de voltaje entre las celdas.

¿Cuáles son los riesgos de no usar un BMS adecuado?

Sin un BMS adecuado, hay riesgos de sobrecarga, descarga excesiva, y cortocircuitos, lo que podría destruir las celdas de la batería o incluso causar incendios o daños graves.

¿Qué componentes se encuentran en un BMS comercial para equilibrar las celdas?

Un BMS comercial suele incluir transistores, ICs como el DW01A para protección individual de cada celda, y resistores para equilibrar las celdas al descargarlas cuando su voltaje supera el umbral máximo.

¿Cómo se realiza la carga equilibrada de una batería en un BMS?

Cuando una celda alcanza un voltaje superior al valor establecido, un IC balanceador activa un transistor para descargar esa celda a través de una resistencia, asegurando que todas las celdas se carguen uniformemente.

¿Qué es el BMS DIY propuesto en el video y qué características tiene?

El BMS DIY se basa en el diseño de Stewart Pittaway y utiliza un AT Tiny 85 microcontrolador junto con un ESP8266 para monitorear y equilibrar las celdas de la batería, todo gestionado a través de una interfaz web.

¿Qué ventajas ofrece el BMS DIY sobre los BMS comerciales?

El BMS DIY ofrece características adicionales como monitoreo en línea y carga equilibrada a través de una interfaz web, lo que no es común en los BMS comerciales. También permite un mayor control sobre el sistema.

¿Qué desventajas tiene el BMS DIY en comparación con el comercial?

El BMS DIY es más costoso, requiere más tiempo para ensamblar y soldar, y consume más corriente de cada celda en comparación con un BMS comercial, lo que puede no ser ideal para baterías que se mantienen inactivas durante largos períodos.