3. Diseño del sistema y guía de selección del BMS
En este capítulo se describen elementos a tener en cuenta sobre cómo interacciona la batería con el BMS y como éste, a su vez, interacciona con las cargas y los cargadores para mantener la batería protegida. Esta información es imprescindible para diseñar el sistema y poder elegir el BMS más adecuado para el mismo.
3.1. Número máximo de baterías configuradas en serie, paralelo o serie/paralelo
En un sistema se pueden usar hasta 20 baterías Lithium Battery Smart de Victron, independientemente del BMS de Victron utilizado. Esto permite disponer de sistemas de almacenamiento de energía de 12, 24 y 48 V con hasta 102 kWh (84 kWh para un sistema de 12 V) en función de la capacidad usada y del número de baterías. Véase el capítulo Instalación para los detalles de la instalación.
En la siguiente tabla se puede ver cómo alcanzar la máxima capacidad de almacenamiento (con baterías de 12,8 V/330 Ah y 25,6 V/200 Ah como ejemplo):
Tensión del sistema | 12,8 V / 330 Ah | Energía nominal | 25,6 V / 200 Ah | Energía nominal |
|---|---|---|---|---|
12 V | 20 en paralelo | 84 kWh | n/a | n/a |
24 V | 20 en 2S10P | 84 kWh | 20 en paralelo | 102 kWh |
48 V | 20 en 4S5P | 84 kWh | 20 en 2S10P | 102 kWh |
3.2. Señales de alarma de la batería y acciones del BMS
La propia batería monitoriza la tensión de las celdas y la temperatura de la batería y mandará una señal de alarma al BMS en caso de que se salgan del rango normal.
Para proteger a la batería, el BMS apagará las cargas y/o los cargadores o generará una prealarma en cuanto reciba la correspondiente señal de la batería.
Estos son los posibles avisos y alarmas de la batería y las correspondientes acciones del BMS:
Señal de alarma de la batería | Acción del BMS |
|---|---|
Aviso de prealarma por baja tensión de la celda | El BMS genera una señal de prealarma |
Alarma por baja tensión de la celda | El BMS apaga las cargas |
Alarma por alta tensión de la celda | El BMS apaga los cargadores |
Alarma por baja temperatura de la batería | El BMS apaga los cargadores |
Alarma por alta temperatura de la batería | El BMS apaga los cargadores |
La batería comunica estas alarmas al BMS a través de sus cables BMS.
 |
El BMS recibe una señal de alarma de una celda de la batería
En sistemas con varias baterías, todos los cables BMS se conectan en serie (conexión en cadena) y el primer y el último cable BMS se conectan al BMS.
 |
El BMS recibe una señal de alarma de una celda en una instalación con varias baterías
La batería está equipada con cables BMS de 50 cm de longitud. Si estos cables son demasiado cortos para llegar al BMS, se pueden alargar con cables alargadores de BMS.
EL BMS puede controlar las cargas y los cargadores de dos formas:
Enviando una señal eléctrica o digital on/off al cargador o a la carga.
Conectando o desconectando físicamente de la batería una carga o una fuente de carga. Directamente o usando un BatteryProtect o un relé Cyrix Li-ion.
Todos los tipos de BMS disponibles para las baterías de litio se basan en una de las siguientes tecnologías, o en las dos. En los siguientes capítulos se describen brevemente los tipos de BMS y sus funciones.
 El BMS envía una señal de on/off a una carga o cargador. |  El BMS conecta o desconecta una carga o cargador |
3.2.1. Señal de prealarma
El objetivo de la prealarma es avisar al usuario de que el BMS está a punto de apagar las cargas porque una o varias de las celdas han llegado al umbral de prealarma por baja tensión en la celda configurable (mediante VictronConnect). Por ejemplo: es conveniente saber con antelación que se van a apagar las cargas si se está maniobrando un barco o que se van a apagar las luces cuando es de noche. Se recomienda conectar la prealarma a un dispositivo de alarma que se pueda oír o ver claramente. Cuando se activa la prealarma el usuario puede encender un cargador para evitar que el sistema CC se apague.
Comportamiento de conmutación
En caso de que el sistema se vaya a apagar de forma inminente por baja tensión, la salida de prealarma del BMS se encenderá. En caso de que la tensión siga bajando, las cargas se apagarán (desconexión de la carga) y simultáneamente la salida de prealarma se volverá a apagar. Si la tensión vuelve a subir (el operador ha activado un cargador o ha reducido la carga) la salida de prealarma se apagará, una vez que la tensión de celda más baja haya superado los 3,2 V.
El BMS garantiza un retardo mínimo de 30 segundos entre la activación de la prealarma y la desconexión de la carga. Este retardo permite al operador disponer de un tiempo mínimo para evitar el apagado.
Tenga en cuenta que las baterías más antiguas no son compatibles con la prealarma.
3.3. Modelos de BMS
Se puede elegir entre siete diferentes modelos de BMS que se pueden usar con la batería Lithium Battery Smart. El siguiente resumen explica las diferencias entre ellos y su aplicación habitual. Véase también el resumen de BMS para más información.
Tipo de BMS | Tensión | Características | Aplicación habitual | |
|---|---|---|---|---|
SmallBMS | 12, 24 o 48 V | Controla cargas y cargadores mediante señales on/off. Genera una señal de prealarma. Nota: el smallBMS antes se llamaba miniBMS. | Sistemas pequeños sin inversores/cargadores. | |
 VE.Bus BMS V2 | 12, 24 o 48 V | Controla MultiPlus o Quattro mediante VE.Bus. Controla cargas y cargadores mediante señales on/off. Genera una señal de prealarma. Terminales on/off remotos Puerto Remote panel (panel remoto) para comunicación con un dispositivo GX o DMC para controlar el estado del interruptor del inversor/cargador (on/off/charger-only - on/off/solo cargador). Terminales auxiliares de entrada y salida de alimentación para alimentar un dispositivo GX. | Sistemas con inversores/cargadores. | |
VE.Bus BMS | 12, 24 o 48 V | Controla MultiPlus o Quattro mediante VE.Bus. Controla cargas y cargadores mediante señales on/off. Genera una señal de prealarma. | Sistemas con inversores/cargadores. | |
Lynx Smart BMS 500  Lynx Smart BMS 1000 A (M10) | 12, 24 o 48 V | Disponible en dos versiones: 500 A (con conexiones de embarrado M8) y 1000 A (con conexiones de embarrado M10) Controla cargas y cargadores mediante señales on/off Puede controlar inversores/cargadores, cargadores solares, cargadores de batería CC-CC Orion XS y ciertos cargadores CA mediante DVCC Genera una señal de prealarma. Contactor integrado de 500 A o 1000 A, usado como mecanismo de seguridad auxiliar, que también puede usarse como interruptor controlable a distancia del sistema principal. Monitor de baterías Bluetooth Puede conectarse a un dispositivo GX mediante VE.Can Interruptor remoto “on/off/reposo” mediante la aplicación VictronConnect o un dispositivo GX Se instala en el positivo y el negativo del sistema Lectura instantánea (Instant readout) por Bluetooth | Sistemas más grandes con integración digital o cuando se necesita un relé de seguridad integrado. También sistemas con inversores/cargadores si hay un dispositivo GX | |
 Smart BMS CL 12/100 | 12 V | Puerto alternador exclusivo de 100 A. Controla cargas y cargadores mediante señales on/off. Genera una señal de prealarma. Bluetooth integrado. Instalado en el positivo del sistema. | Sistemas relativamente pequeños con un alternador. | |
 Smart BMS 12/200 | 12 V | Puerto alternador exclusivo de 100 A. Puerto del sistema CC exclusivo de 200 A. Controla cargas y cargadores mediante señales on/off. Genera una señal de prealarma. Bluetooth integrado. Instalado en el positivo del sistema. | Sistemas relativamente pequeños con un alternador y cargas CC. | |
 BMS 12/200 | 12 V | Puerto alternador exclusivo de 80 A. Puerto de carga y cargador exclusivo de 200 A. Instalado en el negativo del sistema. Tenga en cuenta que en muchos sistemas esto no es ideal. | Sistemas relativamente pequeños con un alternador y cargas CC pero sin inversor/cargador. Nota: Este BMS ha llegado al final de su vida útil, use en su lugar un Smart BMS CL 12/100 o un Smart BMS 12/200. |
3.3.1. smallBMS
El smallBMS está equipado con una “desconexión de la carga”, una “desconexión del cargador” y un contacto de prealarma.
En caso de baja tensión de la celda, el smallBMS enviará una señal de “desconexión de la carga” para apagar la carga o las cargas.
Antes de apagar la carga, enviará una señal de prealarma indicando baja tensión inminente en la celda.
En caso de alta tensión de la celda o baja o alta temperatura de la batería, el smallBMS enviará una señal de “desconexión de carga” para apagar el cargador o los cargadores.
Para más información, consulte la página de producto de smallBMS.
smallBMS |  El smallBMS controla cargas y cargadores mediante las señales de “desconexión de la carga” y “desconexión del cargador”. |
3.3.2. El VE.Bus BMS V2
El VE.Bus BMS V2 es la nueva generación de sistemas de gestión de baterías VE.Bus (BMS). Está diseñado para servir de interfaz con baterías Lithium Battery Smart de Victron y protegerlas en sistemas con inversores o inversores/cargadores Victron que tengan comunicación VE.Bus y ofrece nuevas prestaciones como puertos auxiliares de entrada y salida para alimentar un dispositivo GX, puertos de encendido/apagado remoto y comunicación con dispositivos GX. Supera así las limitaciones de sus antecesores en lo que respecta a la conmutación del estado del inversor/cargador a distancia, por ejemplo, a través de un dispositivo GX o una mochila VE.Bus Smart.
Al igual que el smallBMS también dispone de una “desconexión de la carga”, una “desconexión del cargador” y un contacto de “prealarma”.
En caso de baja tensión de la celda, el VE.Bus BMS V2 enviará una señal de “desconexión de la carga” para apagar la(s) carga(s) y también deshabilitará la inversión del inversor/cargador mediante la comunicación VE.Bus.
Antes de apagar las cargas, enviará una señal de prealarma avisando de la baja tensión inminente en la celda.
En caso de alta tensión de la celda o temperatura alta/baja de la batería, el VE.Bus BMS V2 enviará una señal de “desconexión del cargador” para apagar el cargador o los cargadores y también deshabilitará el cargador del inversor/cargador.
El VE.Bus BMS V2 se entrega junto con un detector de red eléctrica y un cable RJ45 UTP corto. Se necesitan para detectar la red una vez que el BMS ha apagado el inversor/cargador.
Nota
El detector no se necesita para la serie de inversores/cargadores de MultiPlus-II o Quattro-II.
Para más información, véase el manual de VE.Bus BMS V2 que puede encontrar en la página de producto del VE.Bus BMS.
 VE.Bus BMS, detector de red V.Bus BMS y cable RJ45 UTP |
El VE.Bus BMS V2 apagará cargas y cargadores mediante la “desconexión de la carga” y la “desconexión del cargador” y controla el inversor/cargador. |
3.3.3. VE.Bus BMS
El VE.Bus BMS se usa en sistemas que también contienen uno o varios inversores/cargadores de Victron Energy. El VE.Bus BMS se comunica directamente mediante el VE.Bus con los inversores/cargadores. También está equipado con una “desconexión de la carga”, una “desconexión del cargador” y un contacto de “prealarma”.
En caso de baja tensión de la celda, el VE.Bus BMS enviará una señal de “desconexión de la carga” para apagar la carga o las cargas y también apagará el inversor del inversor/cargador.
Antes de apagar las cargas, enviará una señal de prealarma avisando de la baja tensión inminente en la celda.
En caso de alta tensión de la celda o temperatura alta/baja de la batería, el VE.Bus BMS enviará una señal de “desconexión del cargador” para apagar el cargador o los cargadores y también apagará el cargador del inversor/cargador.
El VE.Bus BMS se entrega junto con un detector de red eléctrica y un cable RJ45 UTP corto. Se necesitan para detectar la red una vez que el BMS ha apagado el inversor/cargador.
Nota
El detector no se necesita para la serie de inversores/cargadores de MultiPlus-II o Quattro-II.
Para más información, véase el manual de VE.Bus BMS que puede encontrar en la página de producto del VE.Bus BMS.
VE.Bus BMS, detector de red V.Bus BMS y cable RJ45 UTP |
El VE.Bus BMS apagará cargas y cargadores mediante “desconexión de la carga” y “desconexión del cargador” y controla el inversor/cargador. |
3.3.4. Lynx Smart BMS
El Lynx Smart BMS, disponible en dos versiones: 00 A (con conexiones de embarrado M8) y 1000 A (con conexiones de embarrado M10), se usa en sistemas entre medianos y grandes que contienen cargas CC y cargas CA mediante inversores o inversores/cargadores, por ejemplo , en barcos o vehículos de recreo. Este BMS está equipado con un contactor que desconecta el sistema CC, una “desconexión de la carga”, una “desconexión del cargador”, un contacto de “prealarma” y un monitor de baterías. Además, puede conectarse a un dispositivo GX, y los dispositivos Victron Energy compatibles pueden controlarse a través de DVCC.
En caso de baja tensión de la celda, el Lynx Smart BMS enviará una señal de “desconexión de la carga” para apagar la carga o las cargas.
Antes de apagar una carga, enviará una señal de prealarma indicando baja tensión inminente en la celda.
En caso de alta tensión de la celda o baja o alta temperatura de la batería, el BMS enviará una señal de “desconexión de carga” para apagar el cargador o los cargadores.
Si las baterías están aún más descargadas (o sobrecargadas), el contactor se abrirá, desconectando de forma efectiva el sistema CC para proteger las baterías.
Para más información, véase el manual de Lynx Smart BMS, que puede encontrar en la página de producto de Lynx Smart BMS.
Lynx Smart BMS
El Lynx Smart BMS 1000 A (M10) |
El Lynx Smart BMS apagará cargas y cargadores mediante las señales de “desconexión de la carga” y “desconexión del cargador” y controla el inversor/cargador mediante un dispositivo GX. Si la batería se descarga aún más, el BMS desconectará la batería del sistema CC. |
3.3.5. Smart BMS CL 12/100
El Smart BMS CL 12/100 está equipado con una “desconexión de la carga”, una “desconexión del cargador” y un contacto de “prealarma”. El BMS también dispone de un puerto alternador exclusivo que pondrá un “límite de corriente” a la corriente del alternador. Se pueden fijar distintas corrientes hasta los 100 A.
En caso de baja tensión de la celda, el Smart BMS CL 12/100 enviará una señal de “desconexión de la carga” para apagar las cargas.
Antes de apagar la carga, enviará una señal de prealarma indicando baja tensión inminente en la celda.
En caso de alta tensión de la celda o baja o alta temperatura de la celda, el Smart BMS CL 12/100 enviará una señal de “desconexión de carga” para apagar el cargador o los cargadores.
El puerto alternador controla y limita la corriente del alternador.
Para más información, consulte la página de producto de Smart BMS CL 12/100
Smart BMS CL 12/100 |  El Smart BMS CL 12/100 apagará cargas y cargadores mediante señales de “desconexión de la carga” y “desconexión del cargador”. También controla y limita el alternador |
3.3.6. Smart BMS 12/200
El Smart BMS 12/200 está equipado con una “desconexión de la carga”, una “desconexión del cargador” y un contacto de “prealarma”. El BMS también dispone de un puerto del sistema y un alternador exclusivo. El puerto alternador pondrá un “límite de corriente” a la corriente del alternador. Pueden fijarse distintas corrientes hasta los 100 A. El puerto del sistema se usa para conectar el sistema CC y puede usarse para cargar y descargar la batería.
En caso de baja tensión de la celda, el Smart BMS 12/200 enviará una señal de “desconexión de la carga” para apagar las cargas y desconectará el puerto System+.
Antes de apagar la carga, enviará una señal de prealarma indicando baja tensión inminente en la celda.
En caso de alta tensión de la celda o baja o alta temperatura de la batería, el Smart BMS 12/200 enviará una señal de “desconexión de carga” para apagar el cargador o los cargadores.
El puerto alternador controla y limita la corriente del alternador.
Para más información, véase la página de producto de Smart BMS 12/200
 Smart BMS 12/200 |  El Smart BMS 12/200 desconectará cargas y cargadores o apagará cargas y cargadores mediante señales de “desconexión de la carga” y “desconexión del cargador”. También controla y limita el alternador. |
3.4. Cargar desde un alternador
En comparación con las baterías de plomo-ácido, las baterías de litio tienen una resistencia interna muy baja y aceptan una corriente de carga mucho más elevada. Por esta razón, debe tenerse especial cuidado para no sobrecargar el alternador:
Asegurarse de que la corriente nominal del alternador es por lo menos el doble de la capacidad nominal de la batería. Por ejemplo: un alternador de 400 A se puede conectar con seguridad a una batería de 200 Ah.
Utilice un alternador equipado con un regulador con control de temperatura. Esto evitará que se sobrecaliente.
Usar un dispositivo limitador de corriente, como un cargador CC-CC o un convertidor CC-CC, entre el alternador y la batería de arranque.
Usar un BMS con un puerto alternador con limitación de corriente integrada, como el Smart BMS CL 12/100 o el Smart BMS 12/200.
Para más información sobre la carga de baterías de litio con un alternador, véase el blog y vídeo sobre carga de litio con un alternador.
 |
Cargar con un alternador
3.5. Control de baterías
Se puede hacer un seguimiento de los parámetros comunes de la batería, como temperatura y tensión de la batería y tensiones de las celdas, mediante Bluetooth con la aplicación VictronConnect. Sin embargo, la monitorización del estado de carga no está integrada en la batería.. Para monitorizar el estado de carga use el Lynx Smart BMS o añada al sistema un monitor de baterías como un BMV o un SmartShunt.
Cuando se usa un monitor de baterías con una batería de litio, es necesario ajustar los dos parámetros siguientes:
Fijar la eficiencia de carga en el 99 %
Fijar el exponente de Peukert en 1,05
Para más información sobre monitores de baterías, véase la página de producto del monitor de baterías.
Cuando se añade un monitor de baterías al sistema, es importante cómo se alimenta el monitor de baterías. Hay dos opciones:
|  El cable de alimentación del monitor de baterías se conecta al BMS |
|  El cable de alimentación del monitor de baterías se conecta a la batería |