Sistema de gestión de baterías de ion-litio: control, balanceo de celdas, monitorización y configuración paramétrica

Abstract

El presente proyecto surge como iniciativa del Convenio Marco y Específico firmado entre la UTN FRN (GESE) y la empresa Autopartes Litbar S.R.L. objetivo es investigar la electrónica desarrollada por la empresa, con el fin de encontrar posibles opciones de mejora en su desempeño, que permitan una futura adopción y desarrollo El trabajo consiste en el diseño e implementación de un Sistema de Gestión de Baterías (BMS) orientado al monitoreo, protección y balanceo de paquetes de celdas de litio tipo LiFePO₄. El desarrollo busca ofrecer u con base en tecnología accesible y documentación abierta, con el objetivo de reducir la dependencia de sistemas importados de origen asiático y fomentar nacionales. El sistema integra un m de monitoreo, un circuito integrado de la familia bq769x0, que cumple funciones de Analog Front End (AFE) y protección de hardware. Este dispositivo permite la medición de voltajes por celda, corriente incorporando además protecciones críticas contra sobrecarga, sobredescarga, cortocircuito. El microcontrolador, mediante programación a medida, gestiona la configuración de umbrales críticos de trabajo de las celd carga y descarga, la recuperación de fallas y el balanceo pasivo de las celdas, asegurando así la operación segura y eficiente del banco de baterías de Ion Para garantizar precisión, el sistema emplea las calibraciones que utiliza mecanismos de conversión digital con correcciones de ganancia y offset, logrando mediciones confiables de voltaje y corriente. Asimismo, la comunicación I2C entre el AFE y el microcontrolador se refuerza con un esquema de ve que otorga robustez frente a errores de transmisión y asegura la fiabilidad del sistema. La electrónica de potencia fue diseñada con transistores MOSFET externos al AFE, y se implementó un circuito impreso específico diseñado con un softwa EAGLE [10], considerando aspectos térmicos y eléctricos, con miras a futuras expansiones. Este desarrollo representa un avance significativo hacia soluciones propias de gestión de energía, con aplicaciones en movilidad eléctrica, sistemas solares y respaldo energético, del año 2023, cuyo de control aplicada a las baterías de Ion desarrollo. una solución robusta, configurable y confiable, los emprendimientos microcontrolador ESP32-C3 con un circuito especializado total, temperatura y voltaje del paquete, celdas, la activación de FETs de Ion-Litio. de fábrica del bq769x0 y verificación CRC8, software específico, el Ion-Litio contribuyendo al fortalecimiento de la capacidad tecnológica local y a la creación de sistemas adaptados a los requerimientos de la industria nacional.