{"id":24828,"date":"2021-10-16T16:16:52","date_gmt":"2021-10-16T16:16:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.takomabattery.com\/?p=24828"},"modified":"2023-12-06T08:19:30","modified_gmt":"2023-12-06T08:19:30","slug":"introduction-of-electronic-control-devices-for-lithium-battery-systems","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/introduction-of-electronic-control-devices-for-lithium-battery-systems\/","title":{"rendered":"Introducci\u00f3n de dispositivos electr\u00f3nicos de control para sistemas de bater\u00edas de litio"},"content":{"rendered":"
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Introducci\u00f3n de dispositivos electr\u00f3nicos de control para sistemas de bater\u00edas de litio <\/h1>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Se utilizar\u00e1 el mismo hardware electr\u00f3nico b\u00e1sico tanto en baja como en alta tensi\u00f3n. sistemas de bater\u00edas de litio<\/strong>(como Bater\u00eda de litio del SAI<\/span><\/span><\/a>\u3001bater\u00eda de coche de i\u00f3n litio<\/span><\/span><\/a> etc.).<\/p>

Incluyen: contactor principal, contactor precargado, bucle de enclavamiento de alto voltaje (HVIL), desconexi\u00f3n manual de servicio (MSD), fusible, bus, placa de enlace de celdas, mazo de cables de bajo voltaje y mazo de cables de alto voltaje. Estos componentes se conocen colectivamente como el Front End de alto voltaje (HVFE).<\/p>

  1. Sistemas de bater\u00edas de litio de alta y baja tensi\u00f3n<\/a><\/li>
  2. Contactor\/rel\u00e9<\/a><\/li>
  3. Circuito de enclavamiento de alta tensi\u00f3n<\/a><\/li>
  4. Fusible<\/a><\/li>
  5. Unidad de desconexi\u00f3n de la bater\u00eda<\/a><\/li>
  6. Conector<\/a><\/li><\/ol><\/div>

    Sistemas de bater\u00edas de litio de alta y baja tensi\u00f3n<\/h2>

    La elecci\u00f3n de los componentes electr\u00f3nicos frontales de alta tensi\u00f3n se basa en la tensi\u00f3n de los sistemas de bater\u00edas de litio. Los dispositivos de alta tensi\u00f3n deben considerarse para sistemas con tensiones superiores a 60 V, ya que la exposici\u00f3n a tensiones elevadas superiores a 60 V puede provocar lesiones graves o incluso la muerte.<\/p>

    Por lo tanto, los sistemas de alta tensi\u00f3n (AT) requieren precauciones de seguridad adicionales, que deben tenerse en cuenta en el dise\u00f1o para garantizar la seguridad del operador durante el funcionamiento o el mantenimiento del sistema.<\/p>

    Si el voltaje de los sistemas de bater\u00edas de litio es inferior a 60 V, las personas pueden entumecerse al tocarlas, pero no suele ser mortal. Por tanto, un sistema de bater\u00edas te\u00f3ricamente seguro preferir\u00eda un dise\u00f1o de bajo voltaje.<\/p>

    \"La<\/p>

    Aunque los sistemas de bater\u00edas de litio de baja tensi\u00f3n no requieren componentes de hardware y control tan complejos como los sistemas de alta tensi\u00f3n para garantizar la seguridad, siguen siendo necesarios sistemas de seguridad adecuados.<\/p>

    El pico de tensi\u00f3n para la mayor\u00eda de las aplicaciones de automoci\u00f3n ronda los 400 V, mientras que los sistemas de bater\u00edas de clase mWH en centrales el\u00e9ctricas y algunas aplicaciones industriales pueden superar los 1.000 V. El tipo de dispositivo de alta tensi\u00f3n seleccionado debe ser adecuado para la tensi\u00f3n m\u00e1s alta del sistema.<\/p>

    Como se menciona en el art\u00edculo sobre el sistema de gesti\u00f3n de bater\u00edas (BMS), otra cosa importante en el dise\u00f1o de bater\u00edas es garantizar la compatibilidad electromagn\u00e9tica (EMC) y la resistencia a interferencias electromagn\u00e9ticas (EMI) del sistema.<\/p>

    Esto incluye el uso adecuado de cableado apantallado, as\u00ed como la evaluaci\u00f3n del dise\u00f1o y la colocaci\u00f3n de PCBS y paneles de control en el sistema. Adem\u00e1s, el material de embalaje tambi\u00e9n ayuda a mejorar la compatibilidad electromagn\u00e9tica y la resistencia a las interferencias electromagn\u00e9ticas de los sistemas de bater\u00edas de litio.<\/p>

    Contactor\/rel\u00e9<\/h2>

    El prop\u00f3sito de un interruptor electromec\u00e1nico o rel\u00e9 es conectar el circuito para permitir que la corriente fluya, o desconectar el circuito para detener el flujo de corriente.<\/p>

    Los interruptores son otro elemento de dise\u00f1o y seguridad muy importante en los sistemas de bater\u00edas de litio, ya que pueden detener o desconectar la salida de corriente y tensi\u00f3n de la bater\u00eda. Un interruptor se considera un dispositivo electromec\u00e1nico, que es una operaci\u00f3n mec\u00e1nica.<\/p>

    Los interruptores suelen estar sellados en recipientes herm\u00e9ticos llenos de gases no conductores, que no s\u00f3lo evitan las chispas cuando se enciende o se da\u00f1a el circuito, sino que tambi\u00e9n pueden utilizarse en entornos corrosivos, como en el duro ambiente de los tubos de escape de los autom\u00f3viles, para evitar la contaminaci\u00f3n o la corrosi\u00f3n.<\/p>

    En la actualidad hay muchas grandes empresas que suministran interruptores acabados para sistemas el\u00e9ctricos. Por lo tanto, la gente prefiere cooperar con el fabricante de estos componentes para elegir el interruptor adecuado para sus sistemas de bater\u00edas de litio, en lugar de dise\u00f1ar el interruptor ellos mismos.<\/p>

    El interruptor suele conectarse mediante un contactor precargado o una resistencia precargada. Se trata de un interruptor auxiliar en paralelo con el interruptor principal. La funci\u00f3n de este interruptor es evitar una situaci\u00f3n repentina de alta corriente cuando se cierra el interruptor principal.<\/p>

    \"Los<\/p>

    Es necesario cerrar primero el interruptor secundario para empezar a permitir que fluyan peque\u00f1as corrientes en el sistema, de modo que cuando el interruptor principal est\u00e9 completamente cerrado para formar un bucle, se pueda evitar que se da\u00f1en otros circuitos o que el interruptor principal se funda peligrosamente en la posici\u00f3n cerrada.<\/p>

    La figura que aparece debajo de este p\u00e1rrafo muestra los tres interruptores principales en paralelo con los interruptores de precarga. En la parte superior de la figura, tanto el interruptor principal como el de precarga est\u00e1n desconectados, por lo que no hay corriente en los sistemas de bater\u00edas de litio en este momento, es decir, la posici\u00f3n es abierta.<\/p>

    En el diagrama de circuito del medio, el interruptor de precarga est\u00e1 cerrado, por lo que se permite que fluya una peque\u00f1a cantidad de corriente en este momento, mientras que el interruptor principal permanece apagado durante un tiempo predeterminado. En el diagrama de circuito final, el interruptor principal tambi\u00e9n est\u00e1 cerrado, los sistemas de bater\u00edas de litio permiten que fluya toda la corriente y el interruptor del sistema est\u00e1 en la posici\u00f3n de encendido.<\/p>

    En la mayor\u00eda de los sistemas de bater\u00edas de litio, s\u00f3lo hay un interruptor y un conmutador de precarga. Sin embargo, algunos sistemas de gran tama\u00f1o constan de una serie de circuitos en paralelo, cada uno de los cuales tiene su propio interruptor de control para que puedan funcionar de forma independiente bajo su propio control.<\/p>

    Circuito de enclavamiento de alta tensi\u00f3n<\/h2>

    Muchos sistemas de bater\u00edas de litio de almacenamiento de energ\u00eda de alto voltaje incluyen un componente de seguridad denominado bucle de enclavamiento de alto voltaje (HVIL), que crea un circuito cerrado cuando el paquete de bater\u00edas est\u00e1 empaquetado. Si se abre una parte del paquete de bater\u00edas, el interruptor del circuito se apaga y la corriente deja de fluir.<\/p>

    Es importante tener en cuenta que, en el dise\u00f1o de la bater\u00eda, no s\u00f3lo se pueden instalar los elementos HVIL en la bater\u00eda, sino que tambi\u00e9n es necesario instalar otros componentes y unidades de control en los sistemas de bater\u00edas de litio, pero la bater\u00eda s\u00f3lo se puede abrir si el HVIL est\u00e1 da\u00f1ado.<\/p>

    El motivo es garantizar la seguridad del personal que enciende el sistema de bater\u00edas durante el mantenimiento o la reparaci\u00f3n del paquete de bater\u00edas.<\/p>

    \"Muchos<\/p>

    Una forma de hacerlo es conectar el cable del coche el\u00e9ctrico al circuito de enclavamiento e informar de este estado al controlador de la bater\u00eda. En este tipo de sistemas de bater\u00edas de litio, cuando el controlador BMS reconoce que uno de los circuitos de enclavamiento est\u00e1 encendido, el controlador de la bater\u00eda dar\u00e1 a los interruptores un mensaje para obligarlos a desconectarse, de modo que el bus de alta tensi\u00f3n se descarga y la bater\u00eda se enciende de forma segura.<\/p>

    Otra forma de conseguirlo es conectarse a la fuente de alimentaci\u00f3n de alta tensi\u00f3n a trav\u00e9s de un dispositivo MSD (Manual Service Disconnect) con fusible de alta tensi\u00f3n incorporado y enclavamiento de alta tensi\u00f3n. En el cortocircuito externo cuando el fusible corta el circuito de alta tensi\u00f3n;<\/p>

    Cuando es necesario desconectar manualmente la alta tensi\u00f3n, primero se desconecta el enclavamiento de alta tensi\u00f3n y, a continuaci\u00f3n, se desconecta el circuito de alta tensi\u00f3n. MSD desconecta f\u00edsicamente el pack de bater\u00edas de la alta tensi\u00f3n externa, garantizando la seguridad del personal de mantenimiento.<\/p>

    Fusible<\/h2>

    Como ya se ha mencionado, la mayor\u00eda de los sistemas de bater\u00edas de litio de almacenamiento de energ\u00eda de alto voltaje en veh\u00edculos disponen de FDS, que se dise\u00f1an como parte del HVIL. Los cables de alimentaci\u00f3n de alta tensi\u00f3n se conectan a trav\u00e9s de la HDSM.<\/p>

    Por ejemplo, en un pack de bater\u00edas de 100 cadenas, las FDS suelen instalarse en el centro del pack de bater\u00edas de 50 cadenas.<\/p>

    Para garantizar que la desconexi\u00f3n funciona para reducir la tensi\u00f3n total, \u00e9sta se corta en varios segmentos de menor tensi\u00f3n para reducir los posibles riesgos de seguridad.<\/p>

    Dependiendo del tipo de bater\u00eda, a veces se pueden tener en cuenta otros fusibles al dise\u00f1ar un MSD. Por lo general, las bater\u00edas de bajo voltaje no necesitan tener en cuenta el MSD, pero es posible que se necesiten uno o varios fusibles en funci\u00f3n del dise\u00f1o de los sistemas de bater\u00edas de litio.<\/p>

    \"Como<\/p>

    Y cuando se funde un fusible, algunos fabricantes de equipos originales (OEM) han integrado peque\u00f1os fusibles directamente en el panel de control. Esto proporciona una seguridad adicional en caso de fallo de una c\u00e9lula o de una c\u00e9lula en paralelo, o de sobretensi\u00f3n.<\/p>

    Es posible que los grandes sistemas de almacenamiento de energ\u00eda no dispongan de fusibles MSD, pero normalmente se incorporan otros tipos de fusibles en la bater\u00eda para garantizar la seguridad. Los fusibles tambi\u00e9n suelen estar integrados en las unidades de desconexi\u00f3n de bater\u00edas (BDU) de los grandes sistemas de bater\u00edas de litio.<\/p>

    Unidad de desconexi\u00f3n de la bater\u00eda<\/h2>

    En la mayor\u00eda de los h\u00edbridos, la electr\u00f3nica y los subsistemas se encuentran en alg\u00fan lugar de la bater\u00eda. De hecho, algunos proveedores de componentes y fabricantes de equipos originales los montan en una unidad f\u00edsica independiente denominada BDU (unidad de desconexi\u00f3n de la bater\u00eda).<\/p>

    Aunque el BMS suele instalarse por separado de la BDU, \u00e9sta puede proporcionar servicios de comunicaci\u00f3n para los detectores electr\u00f3nicos, los controladores del coche y el exterior del veh\u00edculo.<\/p>

    \"Algunos<\/p>

    Algunos proveedores de componentes los dise\u00f1an como una serie de unidades de tipo producto acabado est\u00e1ndar que pueden adquirirse como unidades individuales e instalarse en los sistemas de bater\u00edas de litio de almacenamiento de energ\u00eda. Los interruptores principales, los interruptores de precarga, los fusibles, el HVIL y dem\u00e1s hardware electr\u00f3nico pueden ser una sola unidad.<\/p>

    Empresas como Delphi y Tyco Electronics pueden suministrar unidades de alta tensi\u00f3n listas para usar basadas en la experiencia el\u00e9ctrica del cliente y en los requisitos de la aplicaci\u00f3n, lo que ahorra mucho tiempo a los equipos de ingenier\u00eda y mejora su eficacia.<\/p>

    Conector<\/h2>

    Otro componente importante que hay que tener en cuenta al dise\u00f1ar sistemas de control y bater\u00edas de litio es el conector. Dado que el industria de las bater\u00edas de i\u00f3n litio<\/span><\/span><\/a> est\u00e1 empezando y est\u00e1 menos estandarizado, es probable que haya muchas soluciones disponibles, cada una con costes y beneficios diferentes, y no todas compatibles.<\/p>

    Adem\u00e1s, los conectores utilizados en muchos dispositivos electr\u00f3nicos port\u00e1tiles no han demostrado cumplir los requisitos de fiabilidad del sector del autom\u00f3vil.<\/p>

    Los conectores deben cumplir los requisitos de embalaje de las bater\u00edas, soportar entornos adversos, blindaje EMI y cumplir los requisitos de corriente, tensi\u00f3n y comunicaci\u00f3n sin aumentar significativamente los costes del sistema.<\/p>

    \"Otro<\/p>

    Los conectores que unen m\u00f3dulo-m\u00f3dulo y c\u00e9lula-c\u00e9lula son muy importantes. Algunos fabricantes de conectores han desarrollado dise\u00f1os de conexi\u00f3n que facilitan la instalaci\u00f3n y el mantenimiento.<\/p>

    El conector \"Radsok\" de Amphenol, por ejemplo, es f\u00e1cil de instalar y desmontar. Su \u00fanico inconveniente es que cuesta m\u00e1s que los conectores convencionales.<\/p>

    Los conectores y el cableado est\u00e1n asegurados por un dise\u00f1o de pestillo incorporado, que no s\u00f3lo es necesario para los paquetes de bater\u00edas de potencia en aplicaciones de transporte, sino que se recomienda tener en cuenta en todos los sistemas de bater\u00edas de litio.<\/p>

    Mediante la integraci\u00f3n de conectores de enclavamiento, se garantiza que estas conexiones no se suelten ni se desprendan con el paso del tiempo. Adem\u00e1s, se utilizan cables amarillos de alta tensi\u00f3n, tal como especifica la norma SAE J1673, para distinguirlos de los cables el\u00e9ctricos del autom\u00f3vil.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Introduction of electronic control devices for lithium battery systems The same basic electronic hardware will be used in both low and high voltage lithium battery systems(such as UPS lithium battery\u3001lithium ion car battery and so on). They include: main contactor, prefilled contactor, high-voltage Interlock Loop (HVIL), Manual Service Disconnect (MSD), fuse, bus, cell link board, […]<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":24918,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","ast-disable-related-posts":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[187,189,151,161],"tags":[7,117,130,153,139,143],"class_list":["post-24828","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-battery-management-system","category-electric-car-battery","category-lithium-ion-battery-knowledge","category-ups","tag-battery","tag-battery-cell","tag-lithium-battery","tag-lithium-ion-battery","tag-new-energy-vehicle","tag-power-battery"],"modified_by":"tycorun666","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24828","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=24828"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/24828\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/24918"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=24828"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=24828"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.takomabattery.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=24828"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}