Nos habéis consultado en varias ocasiones los problemas que os surgen a la hora de cambiar una batería por otra (ya sea de la misma o de diferente tecnología). En este artículo hemos recogido varias cosas que debéis tener en cuenta a la hora de hacer dichos cambios. Esperamos que sean de vuestra utilidad:
- El cableado que lleva la batería tiene más o menos cables que el original
- ¿Puedo cambiar la batería que tengo por esta otra?
- Cambio de baterías de Litio por nuevas manteniendo el circuito de protección
- Cambio de níquel a litio
- Problemas que nos podemos encontrar durante la sustitución del BMS
El cableado que lleva la batería tiene más o menos cables que el original
Los cableados de las baterías llevan mínimo 2 cables: Positivo y negativo.
Además, pueden llevar algún cable adicional. Estos cables pueden ser protecciones añadidas, doble señal del polo positivo o negativo o que algún componente envíe una señal para el correcto funcionamiento de la aplicación.
¿Cómo se comprueba esto? Si tenemos posibilidad de abrir la batería podemos comprobar visualmente de dónde viene cada cable. Pero, si no es el caso, podemos hacerlo con el uso de un polímetro:
Para comprobar si es una toma intermedia o haya dos cables del mismo punto (dos positivos, por ejemplo), con el polímetro se mide el voltaje entre el punto negativo y los otros cables. Uno seguramente será el positivo, otro puede dar el mismo valor (cable duplicado) o un voltaje intermedio.
También puede darse el caso de que uno de los cables venga de un termistor (resistencia que varía con la temperatura). Para poder comprobarlo, se mide el voltaje entre el cable negativo y el “tercer cable”. Si el valor de tensión es 0 seguramente sea un termistor. Para saber el valor, basta con medir con el polímetro los ohmios.
También habría que tener en cuenta el valor Beta del termistor, por si tiene alguna característica especial (este valor lo podrás ver desmontando el pack y buscando la ficha técnica del termistor que tenga actualmente).
¿Puedo cambiar la batería que tengo por esta otra?
Muchas veces nos preguntáis si se puede cambiar una batería por otra y que aparentemente es “mejor”.
El cambio no se debe hacer directamente sin comprobar una serie de características:
Corriente de carga: debemos comprobar que la corriente que da nuestro cargador sea igual o inferior a la corriente que puede soportar la nueva batería. Esto se puede ver en la hoja de características de la propia batería.
Corriente que necesita el aparato para funcionar (corriente de descarga de la batería): la nueva batería debe ser capaz de dar al equipo la corriente que necesita para funcionar, tanto en el arranque como durante su funcionamiento. Esto también podemos comprobarlo en la hoja de características de las baterías. Si este valor es mayor o igual que la batería que teníamos anteriormente, no habrá problema. Si es menor, deberemos comprobar qué corriente necesita nuestro aparato para funcionar.
Cambio de baterías de Litio por nuevas manteniendo el circuito de protección:
Además de las dos características antes mencionadas, debemos tener en cuenta las características técnicas del producto antiguo y el nuevo.
Si la batería original tiene un circuito añadido y queremos reutilizarlo, debemos comprobar:
Tensión de carga: el BMS debe “cortar” la tensión de carga antes de que la batería supere su máximo. Este valor en una batería de litio-ion o litio-polímero suele ser de 4,2V pero habría que revisarlo en la ficha técnica de la propia batería.
Tensión de descarga: el BMS debe “cortar” el suministro de corriente antes de la tensión considerada como “descarga” de la batería. Generalmente la tensión de descarga se considera 2,6V en una batería de litio-ion o litio-polímero, pero habría que confirmarlo con la ficha técnica de la batería.
Corriente: El BMS debe cortar el suministro de corriente a menor valor del máximo que puedan dar las baterías y esta corriente debe ser suficiente para el funcionamiento de nuestra aplicación.
A la hora de realizar el ensamblado, se debe tener en cuenta el tamaño de los terminales y de los cables. Esto es importante ya que, si se utilizan terminales muy pequeños o cables muy finos, puede impedir que pase la energía demandada por el dispositivo.
Cambio de níquel a litio:
Además de lo mencionado en el apartado de “cambiar de una batería por otra” debemos tener en cuenta la diferencia entre ambas tecnologías.
Diferencias de tensión durante el trabajo: las tensiones de trabajo de las baterías de nickel frente a las de litio son diferentes, por lo que se debe comprobar si la tensión ofrecida por las baterías de litio puede hacer funcionar el dispositivo:
Una batería de níquel tiene una tensión nominal de 1,2V y una tensión máxima de carga de 1,4V
Una batería de Litio tiene una tensión nominal de 3,6V-3,7V (dependiendo de la química del cátodo) y una tensión máxima de carga de 4,2V
Por ejemplo, si inicialmente nuestra aplicación trabaja a una tensión nominal de 12V con una batería de níquel (10 baterías en serie = 10 * 1,2V = 12V y tensión máxima de 14,4V = 10 * 1,4V) para pasar a litio podemos:
- usar 3 células en serie de litio, tendríamos 4,2V * 3 = 12,6V de tensión máxima de carga y tensión nominal de 11,1V.
- usar 4 células en serie de litio, tendríamos 4,2V * 4 = 16,8V de tensión máxima de carga y tensión nominal de 14,8V
Habría que comprobar si nuestra aplicación funciona correctamente con estas diferencias de tensión. Si no es así y la salida son 12V, a la hora de fabricar el pack se podría incluir un DC/DC (regulador de tensión) a 12V de salida para que pueda funcionar a esta tensión.
En cualquier caso, con el cambio a litio hay que añadir un circuito de protección a esta batería y cambiar el cargador. (Tipos de cargadores / Notas técnicas del día a día / Cambio entre diferentes tecnologías)
Problemas que nos podemos encontrar durante la sustitución del BMS:
En otras ocasiones, se da el caso de que queremos sustituir el BMS por otro nuevo porque se ha estropeado o por posibles mejoras. Además de todos los puntos comentados en los apartados anteriores, debemos tener en cuenta varios aspectos:
Bloqueo: Hay BMS que vienen bloqueados de fabricación. Es decir, no aceptan el paso de corriente ni de carga o/ni de descarga. Se debe hablar con el suministrador del BMS para que nos indique las instrucciones de uso de este.
Señal del BMS para la activación de carga: el antiguo BMS puede que le diera alguna señal al cargador para que éste activase la carga. Al cambiar el BMS, el cargador ya no recibe la señal y no realiza el trabajo. En este caso sencillamente basta con ver si el conector de carga tiene más de 2 cables. Si es así la solución es cambiar también de cargador. Aunque hay que tener cuidado con esto porque normalmente los cargadores que tienen esta protección suelen significar que la electrónica del equipo también precisa de la misma información, es decir, que tampoco funcionará bien la batería durante la descarga porque el equipo demanda una señal intermedia que el BMS antiguo le daba y este nuevo no.
Protección de la corriente de carga: El nuevo BMS no acepta la corriente de carga del cargador. El BMS puede tener protección a una corriente de carga. Si esta coincide o la del cargador es superior el BMS cerrará el paso y el cargador considerará que la batería está cargada. Para esto se necesita la ficha técnica del BMS. Esto se solucionaría con un cargador nuevo ajustado a las características del BMS.
Comprobación de puntos intermedios: Puede darse el caso de que las conexiones de los puntos intermedios del BMS no se han hecho correctamente. Si es así, puede que el BMS acepte la descarga de la batería, pero no la carga para evitar su descompensación. Para comprobarlo se necesitan las instrucciones de uso del BMS y comprobar que el voltaje desde el negativo a cada punto intermedio del BMS coincide con lo que indica que deben darte las instrucciones de uso (normalmente: 3,7V para B1, 7,4V para B2, 11,1V para B3, etc,.).
Cortocircuito durante el ensamblado: Si durante el ensamblado se ha realizado un corto puede que el BMS se haya estropeado. Esto es muy habitual, puede ser que el BMS haya tocado algún punto, se haya realizado un corto entre dos elementos y se haya estropeado algo. En este caso solo se puede reponer por otro BMS nuevo.
Descompensación de las baterías: Las celdas de la batería no estén en el mismo estado de carga antes de montar el pack. Si se han utilizado las mismas baterías que tenía el pack, se le ha quitado un BMS y puesto otro y el viejo descompensó la carga de estas puede ser que al conectar de nuevo un BMS en correctas condiciones detecte que alguna de las celdas esté ya totalmente cargada, el BMS cortará el paso de la carga y entonces la señal al cargador será de carga completa.
Para ver si esto es así se debe revisar el voltaje de cada celda, que todos tengan más o menos el mismo, 0,1-0,2V de diferencia entre el que más tiene y el que menos. Si no es así hay que desconectar el BMS, descargar y cargar todas las baterías de forma individual y dejarlas en el mismo estado de carga y luego volver a colocar el BMS.
Para cambios de BMS, cargador y baterías en equipos con electrónica es muy importante conocer bien el producto, entender lo que realmente está dando error y ponerse en manos de profesionales. Es un material con el que no se debe tomar riesgos, aunque parezca que está todo perfecto tras un montaje y funcione bien en una primera instancia nos podemos encontrar con que un defecto pequeño durante el ensamblaje a la larga puede tener resultados nefastos. Normalmente una batería propia del fabricante o una nueva fabricada para el equipo de segunda marca, pero producida por un profesional va a salir más económica que un arreglo de ésta. Desde FULLWAT aconsejamos contactar con profesionales del sector.
