Desarrollo de un prototipo de celdas inteligentes para aplicaciones de BMS

FACUNDO QUIÑONES; RUBEN H. MILOCCO

Workshop; 1° Encuentro Nacional sobre Litio: hacia una política para el desarrollo integral; 2021

Consejo Interuniversitario Nacional

El sistema de gestión de baterías (o BMS por sus siglas en inglés) es un conjunto de hardware y software encargado de manejar la carga y la energía almacenada en un banco de baterías de manera segura y eficiente. Una batería de Litio para uso industrial o en electromovilidad está formada por una cantidad muy grande de celdas electroquímicas por lo que se puede lograr mejoras significativas en el desempeño del BMS si este opera en forma distribuida sobre cada celda o grupos pequeños de celdas. En este contexto cada celda posee su propio procesamiento de información por lo decimos que el BMS está formado por celdas inteligentes (CI). Cada CI esta auto-monitoreada y procesa localmente las mediciones para calcular indicadores como el estado de carga (SoC) o el tiempo remanente. Tanto las mediciones adquiridas como el resultado del procesamiento que realiza cada celda es centralizado en un esquema de comunicación maestro-esclavo. Para llevar a cabo estas tareas, se formula un diseño del sistema de BMS distribuido formado por placas electrónicas de procesamiento individual. Cada una de estas placas, incorporadas a cada celda, posee medidores de corriente, tensión y temperatura, un microcontrolador programable, y otros componentes que permiten definir el funcionamiento de la CI. El diseño está basado en las ecuaciones de un modelo electroquímico desarrollado por el grupo de trabajo. Este desarrollo y armado del prototipo fue subsidiado por el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y llevado a cabo principalmente en la Universidad Nacional del Comahue, también con la participación del Instituto Nacional de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas (INIFTA), y con el Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas.