Un BMS (Battery Management System, o sistema de gestión de la batería) es la electrónica que vigila, protege y equilibra cada una de las celdas de una batería de litio. Es la diferencia entre una batería que dura muchos años y una que falla antes de tiempo. Y aunque casi nunca aparece en la ficha comercial, es una de las piezas que más deberías mirar antes de comprar.
En este artículo te explicamos qué hace, por qué es imprescindible y qué preguntar sobre él, tanto si vas a sustituir la batería de una máquina como si estás diseñando un vehículo nuevo.
Qué hace un BMS, en una frase
Un BMS se asegura de que todas las celdas de la batería trabajen dentro de sus límites seguros, de que ninguna se quede atrás y de que la máquina y el cargador sepan en todo momento cómo está la batería.
Por qué una batería de litio no puede funcionar sin él
Una batería de litio industrial no es un solo bloque: es un conjunto de muchas celdas conectadas entre sí. Y esas celdas se comportan como un grupo de montañeros atados con la misma cuerda.
Si uno de ellos se cansa antes que los demás, todo el grupo tiene que parar. Da igual lo en forma que estén los otros. En una batería pasa lo mismo: cuando la celda más débil llega a su límite, la batería entera tiene que dejar de entregar energía para protegerla.
Sin nadie que vigile, las celdas se irían separando con el uso: unas más cargadas, otras menos. La batería rendiría cada vez menos y, en el peor de los casos, alguna celda podría trabajar fuera de sus límites seguros. El BMS es el guía de ese grupo de montañeros: vigila a cada uno, marca el ritmo y se asegura de que nadie se quede atrás.
Las cuatro funciones de un BMS
1. Vigilar
El BMS mide continuamente el estado de cada celda y la temperatura de la batería. Es la base de todo lo demás: sin medir, no se puede proteger ni equilibrar.
2. Proteger
Si detecta que algo se sale de lo normal, el BMS actúa: puede avisar, limitar la potencia o desconectar la batería antes de que el problema vaya a más. Protege, entre otras cosas, frente a sobrecargas, descargas demasiado profundas, corrientes excesivas y temperaturas extremas. Por ejemplo, impide cargar la batería bajo cero, porque hacerlo dañaría las celdas de forma permanente.
3. Equilibrar
Con el uso, es normal que unas celdas se carguen o se descarguen un poco más que otras. El BMS se encarga de igualarlas, para que todo el grupo avance al mismo ritmo. Esta función se llama balanceo de celdas, y es la que más influye en cuánto dura una batería.
4. Comunicar
El BMS le cuenta a la máquina y al cargador cómo está la batería: cuánta carga le queda, si hay alguna alarma, si se puede cargar más rápido o más despacio. En la industria, esa conversación suele hacerse a través de CAN bus, el "idioma" más habitual entre baterías, máquinas y cargadores.
Balanceo de celdas: pasivo frente a activo
No todos los BMS equilibran las celdas de la misma manera. Hay dos grandes enfoques:
| Balanceo pasivo | Balanceo activo | |
|---|---|---|
| Cómo funciona | Quita energía a las celdas más cargadas y la disipa en forma de calor | Mueve la energía de las celdas más cargadas a las menos cargadas |
| Cuándo actúa | Normalmente solo al final de la carga | Puede actuar también durante el uso |
| Es como… | Frenar a los montañeros que van delante para que les alcancen los demás | Ayudar a los que van detrás a alcanzar a los de delante |
| Ventaja principal | Más sencillo y económico | Corrige los desequilibrios antes y aprovecha mejor la energía |
El balanceo pasivo es el más extendido en el mercado. El activo es más complejo, pero en baterías que trabajan muchas horas al día, como las de una flota a varios turnos o un AGV que funciona sin parar, ayuda a que la batería mantenga su rendimiento durante más tiempo.
Si quieres profundizar en cómo funciona cada tipo de balanceo, lo explicamos en detalle en nuestro artículo sobre el equilibrado de las celdas y la duración de la batería.
Qué preguntar sobre el BMS antes de comprar una batería
Tanto si vas a sustituir una batería como si estás diseñando la de un vehículo nuevo, estas preguntas te ayudarán a comparar proveedores:
- ¿Quién ha desarrollado el BMS? Un fabricante que desarrolla su propio BMS puede adaptarlo a tu máquina y darte soporte directo. Uno que lo compra a terceros depende de otro para cualquier cambio.
- ¿Cómo equilibra las celdas? ¿Solo al final de la carga, o también durante el uso?
- ¿Cómo se comunica con mi máquina y con mi cargador? Pregunta si es compatible con el CAN bus de tu equipo.
- ¿Qué alarmas tiene y qué hace en cada caso? Un buen BMS avisa antes de desconectar.
- ¿Puedo ver el estado de la batería a distancia? La monitorización remota permite detectar problemas antes de que paren la máquina.
Si estás eligiendo una batería desde cero, en nuestra guía para elegir una batería de litio industrial tienes el resto de decisiones: voltaje, energía, tamaño y peso.
El BMS de NCPower
En NCPower desarrollamos nuestro propio BMS, en lugar de comprarlo a terceros. Equilibra las celdas de forma continua, tanto durante la carga como durante la descarga, se comunica con la máquina y el cargador a través de CAN bus y trabaja con varios niveles de alarma de seguridad. Además, puede conectarse a nuestra plataforma de monitorización remota para ver el estado de cada batería a distancia.
Puedes conocer más sobre nuestro BMS con comunicación CAN bus en nuestra página de tecnología.
¿Por dónde empezamos?
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