Preguntas frecuentes sobre el diseño de paquetes de baterías personalizados: consideraciones de rendimiento y seguridad

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paquete de batería de litio personalizado con bms

Tabla de contenido

En Holo Battery, hemos estado elaborando paquetes de baterías personalizados desde hace más de 18 años. Entendemos que el desarrollo de una nueva solución energética plantea preguntas importantes sobre el rendimiento y la seguridad. Es por eso que hemos creado estas preguntas frecuentes para abordar consultas comunes de ingenieros y gerentes de proyectos, ayudándolo en su recorrido por un paquete de baterías personalizado.

Diseño central y selección de componentes

Pregunta: ¿Cómo sabes qué tipo de celda seleccionar para tu proyecto?

La selección de celdas es la base del rendimiento de su batería. La elección depende de un cuidadoso equilibrio de los requisitos principales de su aplicación:

  • ​​Densidad de energía (Wh/kg) frente a densidad de energía (W/kg):​ ¿Su dispositivo necesita tiempos de ejecución prolongados (p. ej., vehículos aéreos no tripulados, dispositivos médicos) o altas ráfagas de energía (p. ej., herramientas eléctricas, robótica)? Las celdas de litio, níquel, manganeso y cobalto (NMC) proporcionan mayor densidad de energía, mientras que el fosfato de hierro y litio (LiFePO4) sobresale en ciclo de vida.
  • ​Ciclo de vida:​ ¿Cuántos ciclos de carga/descarga se requieren? LiFePO4 proporciona el ciclo de vida más largo, ideal para almacenamiento solar y uso industrial.
  • Entorno operativo: ¿La batería enfrentará temperaturas extremas? Algunas químicas, como baterías de iones de sodio, son mejores para condiciones frías.
  • ​​Perfil de seguridad: Considere los riesgos de seguridad; LiFePO4 es conocido por su estabilidad térmica.

Determine la capacidad y el voltaje que necesita su dispositivo, incluido el consumo de corriente. Las diferentes celdas tienen diferentes capacidades y velocidades de descarga, por lo que se deben considerar los factores de forma de las celdas para cumplir con las restricciones dimensionales. Los ingenieros de Holo Battery analizan estos factores para recomendar celdas de Grado A de proveedores acreditados que se alineen con los objetivos de costo y rendimiento de su proyecto.

3 tipos de celdas de batería de litio

Pregunta: ¿Cómo se determina qué tipo de material se necesitará para un recinto?

Al seleccionar el material de gabinete adecuado, consideramos factores como el requerido Clasificación IP, capacidad de peso, gestión del calor y cumplimiento de las normativas (como la inflamabilidad UL94).

Si necesita una opción liviana y asequible con buena resistencia al impacto y formas personalizadas, los plásticos como ABS y PC son excelentes opciones.

Sin embargo, para una alta resistencia, un blindaje EMI eficaz y una gestión del calor en entornos exigentes como entornos industriales o militares, metales como el aluminio y el acero son ideales.

Estamos aquí para ayudarlo a elegir el mejor material para garantizar que sus celdas sean seguras, administren el calor de manera efectiva y se integren perfectamente con el diseño de su producto.

Batería lfp de 48v con caja metálica.

Pregunta: ¿Cómo planea controlar la temperatura en el gabinete de la batería?

Eficaz gestión térmica No es negociable por motivos de seguridad y longevidad. Una mala gestión del calor da como resultado un peor rendimiento, un desgaste más rápido y posibles problemas de seguridad. Así es como lo estamos abordando:

  • Enfriamiento pasivo: utilizamos materiales térmicamente conductores como carcasas de aluminio y almohadillas de interfaz térmica que disipan el calor de forma natural, ideales para demandas de energía moderadas.
  • Refrigeración activa: para situaciones de alta potencia, como sistemas de propulsión de vehículos eléctricos o almacenamiento de energía avanzado, empleamos ventiladores o refrigeración líquida para gestionar el exceso de calor.
  • Integración BMS: Nuestra costumbre Sistemas de gestión de baterías monitorear la temperatura de las células en tiempo real. Si se produce un sobrecalentamiento, pueden reducir las tasas de carga/descarga o apagar los sistemas para garantizar la seguridad.

Gestión térmica del paquete de baterías de litio.

El papel del sistema de gestión de baterías (BMS)

Pregunta: ¿Todos los paquetes de baterías necesitan un BMS para controlar la carga y descarga?

No todos los paquetes de baterías necesitan un BMS, pero los paquetes de iones de litio sí. Un BMS es esencial para:

  • Seguridad: Protege contra sobrecargas, sobredescargas, sobrecorrientes y cortocircuitos.
  • Actuación & Longevidad: Equilibra las células para garantizar un desgaste uniforme y maximizar el ciclo de vida.
  • Monitoreo: Proporciona datos sobre el Estado de Carga (SoC), Estado de Salud (SoH) y otros parámetros a través de protocolos como CANBus o Bluetooth.

paquete de batería de litio bms personalizado

Pregunta: ¿Cómo se determina cuándo se debe cargar la batería si no se está utilizando o ha estado almacenada por un largo período?

Las baterías de iones de litio tienen una baja tasa de autodescarga, pero se necesita un protocolo específico para el almacenamiento a largo plazo.

Recomendamos almacenar las baterías a un SoC del 30 al 50 % en un lugar fresco y seco. Para inventario o uso estacional, el BMS inteligente ingresa a un estado de bajo consumo de energía. “dormir” modo pero comprueba periódicamente el voltaje. Si el voltaje cae por debajo de un umbral seguro, alerta al usuario para realizar una carga de mantenimiento.

almacenamiento de baterías de litio

Pregunta: ¿Se pueden utilizar fusibles reajustables en paquetes?

Los fusibles reajustables, o PPTC, no son buenos para la protección principal de los paquetes de baterías de alto rendimiento. Tienen mayor resistencia y pueden dispararse debido a cambios de temperatura, no solo a sobrecorriente.

Por lo tanto, preferimos usar interruptores de estado sólido dedicados en el BMS, junto con fusibles regulares para esas raras fallas importantes. Este enfoque nos permite construir una configuración de seguridad sólida y de múltiples capas.

bateria de litio 15a bms

Certificación, blindaje y costo

Pregunta: ¿Se necesita blindaje EMI/RFI para los paquetes de baterías?

Para paquetes básicos con solo celdas y protección básica, normalmente no necesita preocuparse por el blindaje EMI/RFI.

Sin embargo, para paquetes inteligentes con características como BMS, sistemas de comunicación, convertidores CC-CC o altas corrientes de conmutación, puede ser necesario blindaje.

Realmente depende de las regulaciones y de la sensibilidad del dispositivo con el que estás trabajando.

productos de blindaje emi rfi

Pregunta: ¿Puede Holo Battery ayudar a certificar paquetes de baterías para los clientes?

Absolutamente. Como fabricante con certificación ISO, tenemos una amplia experiencia ayudando a los clientes a navegar por el proceso de certificación. Podemos gestionar y asegurar todas las principales certificaciones internacionales para su paquete de baterías, incluidas, entre otras:

  • ​​UL 2054 / UL 2580 (Norteamérica)
  • IEC 62133 (Internacional)
  • CE​ (Europa)
  • ​​ONU38.3(Transporte)

Mediante el uso de células precertificadas y componentes, nos aseguramos de que su producto llegue al mercado de forma rápida y conforme.

Certificaciones internacionales de baterías de litio.

Pregunta: ¿Cuáles son los costos de desarrollo, incluidas las certificaciones de la batería?

Los costos pueden variar significativamente según la complejidad del proyecto, la cantidad de trabajo requerido y las certificaciones necesarias. Los principales factores que afectan los costos incluyen:

  • Ingeniería personalizada: la complejidad del BMS, diseño mecánico y gestión térmica.
  • Creación de prototipos: la cantidad de unidades prototipo necesarias para las pruebas.
  • Certificación: los estándares y regiones específicos a los que se dirige.
  • Herramientas: Costos de moldes o accesorios personalizados para producción a gran escala.

En Holo Battery creemos en la transparencia. Nuestra promesa de cotización rápida proporciona una estimación inicial sencilla. Colaboramos con usted para que el diseño sea lo más rentable posible, sin comprometer la seguridad o el rendimiento, garantizando que obtenga el mejor valor.

¿Tienes más preguntas? ¡No hay problema! El equipo de Holo Battery está aquí para ayudar. Contáctenos hoy y hablemos sobre sus necesidades de baterías personalizadas.

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