3. Diseño del sistema y guía de selección del BMS
En este apartado se explica cómo interacciona la batería con el BMS y como éste, a su vez, interacciona con las cargas y los cargadores para proteger la batería. Esta información es importante para diseñar el sistema y para seleccionar el BMS más adecuado para el sistema.
3.1. Número máximo de baterías configuradas en serie, paralelo o serie/paralelo
En un sistema se pueden usar hasta 50 baterías Lithium NG de Victron, independientemente del BMS NG de Victron utilizado. Esto permite disponer de sistemas de almacenamiento de energía de 12 V, 24 V y 48 V con hasta 384 kWh (192 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/300 Ah, 25,6 V/300 Ah y 51,2 V/100 Ah como ejemplo):
Tensión del sistema | 12,8 V/300 Ah | Energía nominal | 25,6 V/300 Ah | Energía nominal | 51,2 V/100 Ah | Energía nominal |
|---|---|---|---|---|---|---|
12 V | 50 en paralelo | 192 kWh | n/a | n/a | n/a | n/a |
24 V | 50 en 2S25P | 192 kWh | 50 en paralelo | 384 kWh | n/a | n/a |
48 V | 48 en 4S12P | 184 kWh | 50 en 2S25P | 384 kWh | 50 en paralelo | 256 kWh |
3.2. Señales de alarma del BMS y acciones del BMS
La propia batería monitoriza las tensiones de las celdas, la corriente y la temperatura de la batería. El BMS procesa estos datos constantemente y, además de mostrarlos a través de la aplicación VictronConnect y/o un dispositivo GX, crea las advertencias y alarmas necesarias, por ejemplo, cuando se vaya a producir de forma inminente una baja tensión en las celdas o la temperatura de la batería sea demasiado baja para permitir que la batería cargue.
Para proteger la batería, el BMS apagará las cargas y/o los cargadores o generará una prealarma para tener tiempo suficiente para tomar medidas.
Estos son los posibles avisos y alarmas de la batería y las correspondientes acciones del BMS:
Señal de alarma del BMS | Acción del BMS |
|---|---|
Aviso de prealarma por baja tensión de la celda (≤ 3,0 V) | El BMS genera una señal de prealarma |
Alarma por baja tensión de la celda con un retardo mínimo de 30 segundos (≤ 2,8 V) | El BMS apaga las cargas |
Alarma por alta tensión de la celda (≥ 3,6 V) | El BMS apaga los cargadores |
Alarma por baja temperatura de la batería (< 5 °C) | El BMS apaga los cargadores |
Alarma por alta temperatura de la batería (> 50 °C) | El BMS apaga los cargadores |
La batería comunica sus datos al BMS a través de los cables del BMS.
 |
El BMS recibe una baja tensión de celda 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 alta tensión de celda de una celda de 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 la batería NG 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 del BMS
El objetivo de la prealarma es avisar 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 (3,0 V, codificado). Recomendamos conectar la salida de prealarma del BMS a un dispositivo de alarma que se pueda oír o ver. 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. Si la tensión sigue bajando, las cargas se apagan (desconexión de cargas) 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 las cargas. Este retardo permite al operador disponer de un tiempo mínimo para evitar el apagado.
3.3. Modelos de BMS
Actualmente solo el Lynx Smart BMS NG está disponible. Está previsto que próximamente haya más modelos.
Tipo de BMS | Tensión | Características | Aplicación habitual |
|---|---|---|---|
 Lynx Smart BMS 500 A NG y Lynx Smart BMS 1000 A NG | 12, 24 o 48 V | Controla cargas y cargadores mediante señales on/off Puede controlar inversores/cargadores, cargadores solares y ciertos cargadores CC y CA mediante DVCC Genera una señal de prealarma Contactor de 500 A o 1000 A para desconectar el positivo del sistema Monitor de baterías Bluetooth Puede conectarse a un dispositivo GX mediante VE.Can Puede combinarse con todos los productos de embarrado Lynx M10 Interruptor remoto “on/off/reposo” mediante la aplicación VictronConnect o un dispositivo GX Instalado en el positivo y el negativo del sistema. Lectura instantánea 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 |
3.3.1. Lynx Smart BMS NG
El Lynx Smart BMS NG 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 caravanas. Este BMS está equipado con un contactor que desconecta el sistema CC, una “desconexión de cargas”, una “desconexión del proceso de carga”, un contacto de “prealarma” y un monitor de baterías. Además, puede conectarse a un dispositivo GX y a un equipo de control compatible con Victron Energy mediante DVCC.
En caso de baja tensión de la celda, el BMS enviará una señal de “desconexión de 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 NG que puede encontrar en la página de producto de Lynx Smart BMS.
Lynx Smart BMS NG |
El Lynx Smart BMS NG 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. |
3.4. 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: se puede conectar con seguridad un alternador de 400 A a una batería de 200 Ah.
Utilice un alternador equipado con un regulador con control de temperatura. Esto evitará que se sobrecaliente.
Use un dispositivo limitador de corriente, como un cargador CC-CC o un convertidor CC-CC entre el alternador y la batería de arranque.
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 pueden leer parámetros comunes de la batería, como tensión, temperatura y corriente de la batería y tensiones de las celdas mediante Bluetooth con la aplicación VictronConnect a través del BMS. Si se usa un dispositivo GX (con Internet) junto con un Lynx Smart BMS NG, los datos también estarán disponibles en el portal VRM.
Si por alguna razón se usa un monitor de baterías adicional en el sistema, asegúrese de hacer los siguientes ajustes para que el cálculo del estado de carga y de la energía cargada y descargada se haga correctamente:
Fijar la eficiencia de carga en el 99 %
Fijar el exponente de Peukert en 1,05
Asegúrese también de que el monitor de baterías externo se alimenta desde el terminal de cargas del BMS y no directamente desde la batería para evitar que la batería se descargue accidentalmente.
Para más información sobre monitores de baterías, véase la página de producto del monitor de baterías.