Diseño de un BMS para baterías de tecnología Li-Ion

Abstract

El presente TFM se centra el diseño de un BMS configurable que permita a los fabricantes el uso de un único BMS para todos los tipos y configuraciones de celdas. Solamente será necesario cargar los parámetros óptimos del tipo de celda utilizada y las limitaciones de la batería en su conjunto. Para conseguirlo, se analizan las características de los BMSs existentes y se diseña un BMS basado en una nueva topología "Modular modificada", que reduce al máximo el número de tarjetas y de componentes. Durante este proyecto se ha conseguido realizar el prototipo de BMS que cumple satisfactoriamente con todas estas características. En la fase de pruebas se demuestra el potencial de esta herramienta y se pone de manifiesto la importancia que tiene el BMS en las baterías de litio para mejorar su rendimiento y su seguridad Como resultado de este trabajo se obtiene un dispositivo muy útil tanto para los diseñadores de baterías eléctricas de litio como para los laboratorios de ensayo y caracterización.

This Master Thesis is focused on the design of a configurable BMS that enables using a single BMS design for any type and configuration of cells just by loading the optimal parameters of the type of cell and the limitations of the battery. After analyzing the characteristics of the existing BMSs, a BMS based on a new "modified Modular" topology was designed. This topology minimizes the number of cards and components required and therefore costs. During this project, the BMS protoype was successfully designed and completed. Furthermore, in the testing phase both the power of this tool and the importance of BMSs in lithium batteries to improve performance and safety were demonstrated. This project has enabled developing a very useful device for both the lithium electric batteries manufacturers and for testing laboratories.

El present TFM es centra el disseny d'un BMS configurable que permeti als fabricants l'ús d'un únic BMS per a tots els tipus i configuracions de cel·les. Només serà necessari carregar els paràmetres òptims del tipus de cel·la utilitzada i les limitacions de la bateria en el seu conjunt. Per aconseguir-ho, s'analitzen les característiques dels BMSs existents i es dissenya un BMS basat en una nova topologia "Modular modificada", que redueix al màxim el nombre de targetes i de components. Durant aquest projecte s'ha aconseguit realitzar el prototip de BMS que compleix satisfactòriament amb totes aquestes característiques. En la fase de proves es demostra el potencial d'aquesta eina i es posa de manifest la importància que té el BMS a les bateries de liti per millorar el seu rendiment i la seva seguretat Com a resultat d'aquest treball s'obté un dispositiu molt útil tant per als dissenyadors de bateries elèctriques de liti com per als laboratoris d'assaig i caracterització.