Controlador, batería y BMS: ¿por qué la batería se corta cuando se acelera con fuerza?
Aceleras a fondo, y de repente todo se apaga: el motor, la pantalla, las luces. A veces es necesario apagar y volver a encender, e incluso conectar el cargador para que el patinete vuelva a funcionar. En la mayoría de los casos, no es el controlador el que falla: es la batería la que se protege, a través de su BMS.
Lo esencial
- El BMS (Battery Management System) es la placa electrónica que supervisa la batería y puede interrumpir su suministro para protegerla.
- Se desconecta si se le solicita más corriente de la que puede manejar, si una celda alcanza un voltaje demasiado bajo o si la temperatura es demasiado alta.
- Índice clave: si la pantalla también se apaga, es casi siempre porque la batería se ha desconectado.
- La solución más efectiva es lograr una sincronización entre lo que el controlador demanda y lo que la batería puede suministrar.
El BMS, el guardián de la batería
Una batería de patinete es un conjunto de decenas de celdas de litio. Estas celdas no toleran ser descargadas en exceso, ni ser sobrecargadas, ni suministrar demasiada corriente, ni calentarse. El BMS (Sistema de Gestión de la Batería) las monitoriza constantemente y corta la salida de la batería tan pronto como se supera un límite.
Monitorea, en particular:
- la corriente de descarga: cada sistema de gestión de batería (BMS) tiene una corriente máxima; si esta se supera, el sistema se desconecta en una fracción de segundo;
- la tensión de cada grupo de celdas: si alguna de ellas desciende por debajo de un umbral, la batería se desconecta para evitar dañarla;
- la temperatura de las celdas y de sus propios componentes;
- `los cortocircuitos, que se interrumpen casi instantáneamente.`
¿Por qué ocurre esto precisamente durante la aceleración?
Es durante el arranque y en plena aceleración cuando el controlador consume la mayor cantidad de corriente de la batería. Tres mecanismos se combinan en ese momento.
La corriente excede el límite del sistema de gestión de la batería (BMS)
Si el controlador está configurado para extraer 60A de la batería y el BMS (sistema de gestión de la batería) está limitado a 50A, la desconexión se produce tan pronto como se solicita la máxima potencia. Esto es un caso típico después de cambiar el controlador, o cuando dos controladores están conectados a una batería diseñada para un solo controlador.
La tensión se desploma bajo carga
Una celda tiene una pequeña resistencia interna. Cuanto más corriente se le exige, más su voltaje disminuye durante el funcionamiento. Una batería a medio cargar, fría o agotada puede mostrar un voltaje correcto en reposo, pero luego puede caer por debajo del umbral de corte del BMS (sistema de gestión de la batería) al acelerar a fondo.
Una celda con un voltaje más bajo que las demás
Las celdas están conectadas en serie. Si un grupo de celdas se ha degradado más rápidamente o tiene menos carga que los demás, será este grupo el que alcance primero el umbral inferior, y el BMS (sistema de gestión de la batería) desconectará toda la batería para protegerla. La batería parece estar "cargada", pero aún así se desconecta.
Identificar una desconexión del BMS
| Lo que está viendo | Causa probable |
|---|---|
| De repente, todo se apaga, incluyendo la pantalla | El sistema de gestión de la batería (BMS) ha interrumpido la salida de la batería |
| Es necesario conectar el cargador para que vuelva a funcionar | El sistema de gestión de la batería (BMS) se ha bloqueado debido a una sobrecorriente o un cortocircuito; muchos BMS se reactivan al conectar el cargador |
| Suele ocurrir principalmente cuando la batería está a medio consumo o en climas fríos | Descenso de tensión bajo carga, o célula con bajo rendimiento |
| El motor se detiene, pero la pantalla sigue encendida | Más bien, se trata de una protección del controlador (temperatura, bajo voltaje configurable, fallo del motor) |
| La potencia disminuye gradualmente sin interrumpirse | Protección térmica del controlador o del motor, o limitación de rendimiento cuando la batería está baja |
Las soluciones, desde la más sencilla hasta la más costosa
- Ajustar el controlador a la batería. En un controlador ajustable, limitar la corriente de la batería por debajo del límite del BMS (Sistema de Gestión de Baterías). En un patinete con dos controladores, lo importante es la suma de la corriente de ambos.
- Controlar el estado de la batería. Medir el voltaje de cada grupo de celdas después de la carga y después de un viaje: un grupo que se desvía de los demás puede indicar una celda desgastada o un equilibrio que ya no se está produciendo.
- `Verificar las conexiones. Un conector de batería suelto o quemado puede calentarse y provocar una caída de tensión bajo carga.`
- Cambiar la batería. Si realmente se busca más potencia, es necesario una batería cuyas celdas y el BMS (sistema de gestión de la batería) soporten una mayor corriente. Este es el objetivo de las versiones Performance de nuestras baterías para patinetes eléctricos, diseñadas para proporcionar una mayor capacidad de descarga.
Consejo para el taller.
Nunca elija omitir el BMS (Battery Management System) para "eliminar" los cortes de energía. Es la última protección contra el sobrecalentamiento y el riesgo de incendio de las celdas. Cuando una batería se corta, está indicando algo: es importante escuchar esa señal, no ignorarla.
Más potencia: considere la batería antes del controlador
Lo que resume nuestra guía del controlador se aplica aquí: un controlador no crea energía, sino que la regula. La potencia realmente disponible es la tensión de la batería multiplicada por la corriente que puede suministrar sin interrumpirse ni dañarse. Por lo tanto, para una patineta eléctrica más rápida, el orden lógico es: primero la batería, luego el motor y, finalmente, el controlador.
Preguntas frecuentes
¿Por qué es necesario conectar el cargador para que la patineta eléctrica se reinicie?
Después de una sobrecorriente o un cortocircuito, muchos sistemas de gestión de batería (BMS) se bloquean por seguridad. Conectar el cargador es la forma prevista de reactivarlos. Si esto ocurre con frecuencia, es necesario identificar y solucionar la causa (demanda de corriente demasiado alta, batería degradada).
¿Es posible reemplazar únicamente el BMS (sistema de gestión de la batería) para que soporte una mayor corriente?
Solo si las celdas y las conexiones internas de la batería lo permiten. Un sistema de gestión de batería (BMS) demasiado permisivo con celdas que no cumplen con los parámetros establecidos puede provocar que se calienten y envejezcan más rápidamente. Es un trabajo que debe realizarse con un especialista en baterías.
¿Puede el frío provocar fallos o averías?
Sí. Una celda de litio que funciona a baja temperatura tiene una resistencia interna más alta, lo que provoca una mayor caída de tensión bajo carga. Una batería que nunca se desconecta en verano puede desconectarse en invierno al acelerar a fondo.
¿Cómo saber si el problema está en el controlador o en la batería?
Observe el panel de control en el momento de la interrupción. Si también se apaga, es que la batería se ha desconectado. Si permanece encendido, a menudo mostrando un código o un símbolo de error, la protección probablemente proviene del controlador o del motor.