BATERÍAS 26 En este artículo se analizan los fundamentos y los retos de la gestión de baterías en general, y de las baterías multicelulares en particular POR QUÉ Y CÓMO UTILIZAR LOS CIRCUITOS INTEGRADOS DE GESTIÓN DE BATERÍAS PARA LAS CELDAS APILADAS Las baterías recargables se utilizan cada vez más para suministrar voltajes más altos y más potencia en aplicaciones como los vehículos eléctricos (EV) y los vehículos híbridoseléctricos (HEV), las herramientas eléctricas, los equipos de césped y los sistemas de alimentación ininterrumpida. Rolf Horn, Digi Key Aunque es bien sabido que los productos químicos de todo tipo necesitan un control y una gestión cuidadosos para garantizar un funcionamiento eficaz, fiable y seguro, las pilas conectadas en serie de muchas decenas de celdas o más que se necesitan para satisfacer las demandas de energía de estos dispositivos requieren más atención por parte de los diseñadores, sobre todo a medida que aumenta el número de celdas por batería. Controlar y medir una sola celda o un pequeño paquete de baterías con unas pocas celdas es un reto modesto y es muchomás sencilloque hacer lomismo con las celdas de una cadena en serie de varias celdas. Los diseñadores de implementaciones apiladas y multiceldas deben tener en cuenta cuestiones como la realización de mediciones a pesar de la alta tensión enmodo común, la presencia de tensiones peligrosas, las implicaciones de los fallos de una sola celda, la multiplexación entre un gran número de celdas, el desajuste y el equilibrio de las celdas, y los diferenciales de temperatura entre las baterías, por citar sólo algunos. Para ello se necesitan CI de gestión de baterías (BMIC) y sistemas de gestión de baterías (BMS) avanzados para realizar mediciones y controles paramétricos, así como algunos conocimientos de ingeniería para utilizarlos correctamente. En este artículo se analizan los fundamentos y los retos de la gestión de baterías en general, y de las baterías multicelulares en particular. A continuación, presenta y muestra cómo aplicar los BMIC de Analog Devices, Renesas Electronics Corp y Texas Instruments, diseñados específicamente para los problemas exclusivos de la gestión de cadenas de celdas conectadas en serie. LAS CADENAS DE BATERÍAS EN SERIEPLANTEANRETOSÚNICOS El control típico de las baterías implica la medición del flujo de corriente que entra y sale de la batería (medición de combustible), el control del voltaje de los terminales, la evaluación de la capacidad de la batería, el control de las temperaturas de las celdas y la gestión de los ciclos de carga/descarga para optimizar el almacenamiento de energía y maximizar el número de dichos ciclos durante la vida útil de la batería. Los BMIC o BMS', ampliamente utilizados, proporcionan estas funciones para pequeños paquetes de baterías formados por sólo una o dos celdas con voltajes de un solo dígito. El BMIC o BMS actúa como un front-end de adquisición de datos, cuyos datos se comunican a un controlador de gestión de celdas (CMC); en sistemas más complejos, el CMC se conecta a una función de orden superior denominada controlador de gestión de baterías (BMC). A los efectos de este artículo, una “celda“es una unidad individual de almacenamiento de energía, mientras que una”batería” es el paquete de energía completo, que comprendemúltiples celdas en una combinación en serie/paralelo. Mientras que una celda individual produce sólo unos pocos voltios, un paquete de baterías puede estar formado por docenas o más celdas y ofrecer muchas decenas de voltios, y las combinaciones de paquetes de baterías llegan incluso a más. Para una gestión eficaz, los parámetros críticos de la celda que deben medirse son la tensión en los terminales, la corriente de carga/descarga
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