Que es el PCM de una Batería?

PCM/BMS es la Protección de las baterías de Litio, LiPo y LiFePo4

Las baterías tanto tubulares como planas de Litio, LiPo y LiFePo4 pueden incorporar un circuito de protección de carga y descarga denominado BMS/PCB/PCM; Sistema de Gestión de la batería.

Litio-Ion: 3.6-3.7v

LiFePo4: 3.2v

LiPo Polímero: 3.6-3.7v

Estos circuitos se encargan de controlar cuándo la batería o conjunto de celdas no debe descargarse, cortando la tensión de salida y en qué momento se ha cargado suficientemente, cortando la tensión excesiva de entrada, estos también controlan las fases de carga y goteo. También permite que circule tensión de la batería a la carga hasta que la tensión disminuya a valores peligroso para la vida de la celdas 2.75v. o 2.0v, en ese momento, el PCM impide la descarga y la alimentación/drenaje queda cortado.

En el momento de la carga funciona al contrario, cuando cada una de las celdas de 3.2 o 3,7v. ha alcanzado la tensión de 3.6 o 4,22v, el circuito corta la entrada de corriente y goteo, permitiendo la descarga pero no la carga. El voltaje de cada celda es de 2.75 a 4.25 voltios o 2.0 a 3.6v en el caso de LiFePo, fuera de esos limites, si las descargamos o sobrecargamos en pocas palabras…Pueden no recuperarse o dañarse.

Estos PCM/BMS se usan tanto en 18500; 18650; 20700, 26650; 14500; 17500; 17670; 10440, 32650, Pack de múltiples de las mencionadas o cualquier de tipo cilíndrica, así como en las de tipo prismática conocidas como LiPo.

PCM/BMS con sistema de Balanceo/Equilibrado de carga

Este sistema de carga es más usados en Baterías LiPo debido a su peligrosidad en el exceso de carga y calentamiento, pero hoy en día se esta usando en celdas de Litio y permite aumentar su vida útil.

Como funciona?: Cuando el Pack de batería se está cargando, cada celda del Pack necesita el mismo voltaje, cuando el voltaje no es el mismo, la batería de más voltaje se descargará y espera que las otra alcance el mismo nivel.

Sabemos que la batería no puede equilibrarse por si mismo, porque la capacidad de la batería y el voltaje y la resistencia no están al mismo nivel.

Por ejemplo, Pack de batería 3S, cuando la capacidad de una batería es inferior a las otras 2 celdas, si usa bms con equilibrio, el resultado es que el voltaje de la celda de más baja capacidad se eleva primero y luego comienza a descargarse y esperar que las otras 2 celdas alcancen el voltaje de protección, la resistencia y el voltaje son los mismos, solo que la capacidad es diferente. Pero como sabemos que el pack de baterías funciona, la celda de baja capacidad se descargará primero y el bms prueba el voltaje de protección para detener el funcionamiento del pack completo. Después de muchos ciclos, las celdas de baja capacidad envejecen en primer lugar. A partir de este factor, no sugerimos utilizar el equilibrio. Solo cuando igualamos la capacidad de la celda y la resistencia y el voltaje al mismo nivel.

La única manera que tiene el BMS de saber en cada fase cuál es la carga individual de cada celda y que estas sean iguales, es con un BMS con balanceador. No es lo mismo tener una batería de 3S/3 celdas y que cada una de ellas este cargada con 4.2V para un total de 12.6V, a tener otro Pack cuyas celdas estén cargadas con 4.1V, 4.15 y 4.25V respectivamente, aunque sus cargas sean iguales, el exceso de carga en la tercera celda podría calentarla y dañarla.

A la hora de decidirse por una celda protegida o una que no lo es, cual elijo?. Obviamente al estar la celda protegida, esta tendrá una vida mas larga porque el litio no sufrirá los ciclos de descargas por debajo del valor de seguridad de Litio (2.75v), o de carga por encima del valor de seguridad (4.22-4.30v), teniendo en cuenta que ambas son de la misma marca; modelo y lote.

Como es el circuito PCM y sus posibles diseños básicos para 1 batería de 3.7v

Básicamente se compone de un circuito integrado gestor de carga DW01 y dos Mosfet (Dual Mos) para 5A, (FS8205S o FS8205A), 2 resistencias y condensador. Estos PCM puede tener corrientes mas altas de drenaje si disponen de mas de dos Mosfet.

Cada grupo de dos Mosfet ofrecen un drenaje de 5A, hasta 15 amperios el de seis Mosfet, cada Mosfet ofrece 2.5 amperios.

Donde localizar los PCM, el circuito integrado gestor de carga DW01 y los Mosfet (Dual Mos) para 5A, (FS8205S o FS8205A)

Los datos técnicos de los PCM para Litio son:

Máximo voltaje: 4.22/4.35V +/- 0.025V por celda
Mínimo voltaje: 2.4V +/-0.08V por celda
Corriente máxima de Protección: +40% de la corriente nominal
Corriente de trabajo: indicada en el PCM
Respuesta de sobrecarga: 1 segundo
Respuesta de descarga: 0.1 segundo
Consumo: 25~30uA.

Es mi Batería Protegida o No?

Detalle de la protección de una Batería 18650 o 17670 de Litio protegida

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Donde encontrarlos en España:  Shoptronica

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