Un BMS de puerto separado es una configuración de sistema de gestión de baterías en la que la carga y la descarga utilizan conexiones diferentes. También puede aparecer denominado como Separate Port BMS o Split Port BMS.
En muchos modelos encontraremos un terminal C− destinado al cargador y un terminal P− destinado a la carga o dispositivo alimentado por la batería.
Esta configuración puede ser especialmente útil cuando la batería dispone de un conector exclusivo para el cargador y otro diferente para alimentar el equipo.
En este artículo explicamos qué es un BMS de puerto separado, cómo funciona, cuáles son sus conexiones y qué aspectos debemos comprobar antes de elegirlo.
Si quieres conocer las distintas configuraciones disponibles, puedes consultar nuestra guía sobre los tipos de BMS.
Tabla de contenidos
- ¿Qué es un BMS de puerto separado?
- Cómo funciona un BMS de puerto separado
- Conexiones principales de un BMS de puerto separado
- Diferencia entre BMS de puerto separado y puerto común
- Ventajas de un BMS de puerto separado
- Limitaciones del puerto separado
- Protecciones habituales
- Cómo elegir un BMS de puerto separado
- Smart BMS y puerto separado
- Aplicaciones de un BMS de puerto separado
- Precauciones al instalar un BMS de puerto separado
- Preguntas frecuentes sobre BMS de puerto separado
- Conclusión
¿Qué es un BMS de puerto separado?
Un BMS de puerto separado es un sistema de gestión de baterías en el que la corriente de carga y la corriente de descarga utilizan normalmente rutas de conexión diferentes.
En muchos BMS de conmutación por el negativo encontraremos:
- B−: conexión al negativo total del paquete de baterías.
- C−: conexión negativa destinada al cargador.
- P−: conexión negativa destinada a la carga o dispositivo.
El positivo del paquete suele conectarse directamente tanto al cargador como al dispositivo.
La nomenclatura puede variar entre fabricantes, por lo que nunca debemos conectar un BMS únicamente guiándonos por el nombre o el color de los cables. Es imprescindible comprobar el esquema específico del modelo.
Cómo funciona un BMS de puerto separado
Durante el funcionamiento normal, el BMS supervisa diferentes parámetros de la batería y permite la carga o la descarga mientras se mantienen dentro de los límites establecidos.
Dependiendo del modelo puede controlar:
- tensión de los grupos de celdas;
- corriente de carga;
- corriente de descarga;
- temperatura;
- sobrecarga;
- sobredescarga;
- sobrecorriente;
- cortocircuito;
- equilibrado de celdas.
La particularidad del puerto separado está en que el cargador y la carga no comparten la misma conexión negativa exterior.
De esta forma, la batería puede tener un circuito específico para cargar y otro para alimentar el dispositivo.
Esto no significa que el BMS supervise mejor las celdas que uno de puerto común. La monitorización de los diferentes grupos se realiza mediante los cables de medida o balanceo y es independiente del tipo de puerto utilizado.
Conexiones principales de un BMS de puerto separado
Aunque cada fabricante puede emplear una nomenclatura distinta, las conexiones más habituales son las siguientes.
B−: negativo de la batería
El terminal B− conecta el negativo general del paquete de celdas con el BMS.
Es una conexión interna entre la batería y la placa de protección.
C−: negativo del cargador
El terminal C− suele utilizarse exclusivamente para conectar el negativo del cargador.
De esta manera, el circuito de carga dispone de una ruta específica a través del BMS.
P−: negativo de descarga
El terminal P− suele conectarse al negativo del dispositivo alimentado por la batería.
Por ejemplo, puede alimentar:
- un controlador;
- un motor;
- una herramienta;
- un inversor;
- un equipo electrónico.
Positivo de la batería
En muchos BMS que trabajan mediante conmutación por el negativo, el positivo general de la batería se conecta directamente al positivo del cargador y al positivo del dispositivo.
Esta disposición no es universal, por lo que siempre debemos seguir el esquema del fabricante.
El puerto separado no es un puerto de comunicación
Una confusión frecuente consiste en interpretar que un BMS de puerto separado dispone de un puerto para datos y otro para energía.
No es eso lo que define esta configuración.
Los términos puerto común y puerto separado hacen referencia principalmente a las rutas de corriente utilizadas para la carga y la descarga.
Un BMS puede disponer además de interfaces de comunicación como:
- Bluetooth;
- UART;
- RS485;
- CAN Bus.
Estas funciones son independientes de que el BMS tenga puerto común o puerto separado.
Diferencia entre BMS de puerto separado y puerto común
La diferencia principal puede resumirse de forma sencilla.
BMS de puerto común
La carga y la descarga utilizan normalmente una misma conexión exterior, habitualmente identificada como P−.
BMS de puerto separado
El cargador y la carga utilizan normalmente conexiones diferentes:
- C− para el cargador.
- P− para la descarga.
Esta diferencia afecta al cableado y al recorrido de la corriente, pero no determina por sí misma la calidad, seguridad, capacidad de monitorización o sistema de equilibrado del BMS.
Puedes consultar nuestra comparativa entre BMS de puerto común y puerto separado para ver ambas configuraciones juntas.
Ventajas de un BMS de puerto separado
Esta configuración puede ofrecer ventajas prácticas en determinados diseños de baterías.
Conexión específica para el cargador
Una de sus principales ventajas es disponer de un terminal destinado exclusivamente a la carga.
Esto resulta útil cuando la batería tiene un conector de carga independiente del conector que alimenta el dispositivo.
Separación física de carga y descarga
El cableado permite identificar claramente qué conexión corresponde al cargador y cuál corresponde a la carga.
Esto puede facilitar el diseño de determinados paquetes de baterías.
Corrientes de carga y descarga diferentes
En muchos sistemas, la corriente necesaria para cargar la batería es considerablemente menor que la corriente que debe entregar durante la descarga.
Un BMS de puerto separado puede estar diseñado con especificaciones diferentes para cada ruta.
Por eso es fundamental comprobar por separado:
- corriente máxima de carga;
- corriente continua de descarga;
- corriente de pico.
No debemos asumir que ambas admiten el mismo valor.
Compatibilidad con determinados equipos
Algunos dispositivos están diseñados desde fábrica con:
- un conector para el cargador;
- otro conector para alimentar el equipo.
En estos casos, utilizar un BMS de puerto separado puede adaptarse mejor al esquema original.
Limitaciones del puerto separado
También presenta algunos aspectos que debemos tener en cuenta.
Más conexiones
Al disponer de terminales diferentes para carga y descarga se necesita más cableado exterior que en un sistema de puerto común.
Mayor posibilidad de equivocarse al conectar
Es importante distinguir correctamente:
- B−;
- C−;
- P−.
Conectar el cargador o la carga al terminal incorrecto puede provocar un funcionamiento anómalo o dañar el BMS.
Corriente de carga limitada
En algunos modelos, la ruta de carga está diseñada para una corriente considerablemente inferior a la corriente de descarga.
Esto es normal en numerosos sistemas, pero debe tenerse en cuenta al elegir el cargador.
No es automáticamente mejor
Tener los puertos separados no significa que el BMS sea más avanzado, más seguro o capaz de soportar mayor corriente.
Todo dependerá de:
- diseño electrónico;
- MOSFET utilizados;
- disipación térmica;
- protecciones;
- calidad de fabricación;
- especificaciones del fabricante.
¿Un BMS de puerto separado monitoriza mejor las celdas?
No.
La monitorización de los diferentes grupos de celdas se realiza mediante los cables de medida o balanceo.
Por ejemplo, un BMS 13S debe poder conocer la tensión de los trece grupos en serie independientemente de que su circuito de potencia sea de puerto común o separado.
Por tanto, debemos diferenciar:
- B−, C− y P−: conexiones de potencia.
- B0, B1, B2, B3…: conexiones de medida de los diferentes grupos, según el diseño del fabricante.
El tipo de puerto no determina la precisión con la que el BMS supervisa las celdas.
¿Un BMS de puerto separado tiene mejor balanceo?
No necesariamente.
El sistema de balanceo es una característica independiente.
Un BMS de puerto separado puede incorporar:
- balanceo pasivo;
- balanceo activo;
- diferentes intensidades de balanceo;
- o no disponer de una función de balanceo significativa.
Balanceo pasivo
El balanceo pasivo utiliza normalmente resistencias para disipar pequeñas cantidades de energía de los grupos con mayor tensión.
Es un sistema habitual por su simplicidad y coste.
Balanceo activo
El balanceo activo utiliza circuitos que transfieren energía entre grupos de celdas.
Puede resultar interesante en determinados paquetes de gran capacidad, aunque requiere una electrónica más compleja.
En ambos casos, el tipo de balanceo no depende de que el BMS sea de puerto común o separado.
Protecciones habituales
Las protecciones disponibles dependen del modelo concreto.
Protección contra sobrecarga
Cuando uno de los grupos alcanza el límite máximo de tensión establecido, el BMS puede interrumpir el proceso de carga.
Protección contra sobredescarga
Si un grupo desciende por debajo del límite permitido, el BMS puede cortar la descarga para proteger las celdas.
Protección frente a sobrecorriente
El sistema puede desconectar la salida cuando detecta una corriente superior a los límites configurados.
Protección contra cortocircuitos
Muchos BMS incorporan una respuesta rápida frente a corrientes anormalmente elevadas provocadas por un cortocircuito.
Protección por temperatura
Los modelos equipados con sensores térmicos pueden limitar o interrumpir el funcionamiento cuando la temperatura se encuentra fuera del rango permitido.
Cómo elegir un BMS de puerto separado
El tipo de puerto es solo uno de los parámetros que debemos comprobar.
Química de las celdas
El BMS debe ser compatible con la química utilizada.
No debemos utilizar indistintamente modelos diseñados para:
- ion-litio;
- LiFePO₄;
- LTO;
- otras químicas.
Cada tecnología utiliza límites de tensión diferentes.
Número de grupos en serie
El número de grupos conectados en serie debe coincidir con el BMS.
Por ejemplo:
- 3S: tres grupos en serie.
- 7S: siete grupos en serie.
- 10S: diez grupos en serie.
- 13S: trece grupos en serie.
- 16S: dieciséis grupos en serie.
Las celdas conectadas en paralelo aumentan principalmente la capacidad y la corriente disponible, pero no modifican el número de grupos en serie que debe supervisar el BMS.
Corriente continua de descarga
Debemos conocer el consumo real del dispositivo.
El BMS debe soportar la corriente continua necesaria sin trabajar permanentemente al límite.
Corriente de pico
Motores, herramientas, bombas e inversores pueden demandar picos elevados durante el arranque.
Por tanto, además de la corriente continua debemos comprobar la capacidad de soportar esos picos.
Corriente máxima de carga
En un BMS de puerto separado este dato merece especial atención.
La conexión C− puede disponer de una corriente máxima de carga inferior a la capacidad de descarga por P−.
El cargador debe respetar siempre ese límite.
Sistema de conexiones
Antes de comprar un BMS debemos comprobar que el esquema del equipo es compatible con la utilización de:
- B−;
- C−;
- P−.
Si el equipo utiliza una única conexión para carga y descarga puede resultar más práctico un BMS de puerto común.
Temperatura y refrigeración
En aplicaciones de corriente elevada debemos tener en cuenta:
- temperatura ambiente;
- tamaño de los cables;
- conectores;
- ubicación del BMS;
- disipación térmica;
- ventilación.
La corriente anunciada por el fabricante no debe interpretarse de forma aislada.
Smart BMS y puerto separado
Un BMS de puerto separado también puede ser un Smart BMS.
Dependiendo del modelo puede ofrecer:
- Bluetooth;
- aplicación móvil;
- tensión de cada grupo;
- temperatura;
- corriente instantánea;
- estado de carga;
- configuración de parámetros;
- registro de alarmas;
- CAN Bus;
- UART;
- RS485.
Estas funciones no están relacionadas directamente con el hecho de utilizar C− y P− separados.
Un Smart BMS puede existir tanto en configuración de puerto común como de puerto separado.
Aplicaciones de un BMS de puerto separado
Esta configuración puede utilizarse en diferentes tipos de batería siempre que sea compatible con las especificaciones del sistema.
Bicicletas y patinetes eléctricos
Algunas baterías utilizan un conector específico para el cargador y otro para alimentar el controlador.
En esos diseños puede resultar conveniente utilizar un BMS con conexiones de carga y descarga separadas.
Herramientas y equipos eléctricos
Determinados equipos incorporan conexiones independientes para carga y utilización.
El BMS debe seleccionarse según la corriente continua y los picos requeridos por el dispositivo.
Baterías portátiles
Puede emplearse cuando se desea separar físicamente el conector del cargador de la salida principal de la batería.
Sistemas de almacenamiento
También existen BMS de puerto separado destinados a baterías de almacenamiento.
En estos casos debemos comprobar especialmente:
- química;
- número de grupos;
- corriente de carga;
- corriente de descarga;
- compatibilidad con cargador o inversor;
- temperatura de funcionamiento.
Proyectos de reparación y sustitución de BMS
Cuando sustituimos el BMS de una batería existente es importante mantener la configuración original del equipo.
Si la batería original utiliza un terminal específico de carga y otro de descarga, no debemos sustituirla automáticamente por un BMS de puerto común sin revisar previamente todo el esquema.
Precauciones al instalar un BMS de puerto separado
La instalación debe realizarse siempre siguiendo las instrucciones del fabricante.
Antes de conectar el BMS conviene comprobar:
- química de las celdas;
- número de grupos en serie;
- polaridad;
- tensión total;
- tensión de cada grupo;
- orden de los cables de balanceo;
- conexión B−;
- conexión C−;
- conexión P−;
- corriente de descarga;
- corriente máxima de carga;
- cargador utilizado.
Una conexión incorrecta de los cables de balanceo puede dañar el BMS.
También debemos evitar conectar el cargador a P− o el dispositivo a C− salvo que el fabricante indique expresamente que su diseño permite hacerlo.
Y recuerda: un BMS no sustituye a un cargador adecuado.
El cargador debe ser compatible con la química, tensión, número de celdas en serie y corriente admitida por la batería.
Preguntas frecuentes sobre BMS de puerto separado
¿Qué significa Separate Port BMS?
Significa que la carga y la descarga utilizan normalmente conexiones diferentes del BMS.
También puede aparecer como Split Port BMS.
¿Qué significa C−?
C− suele identificar el terminal negativo destinado al cargador.
Debe comprobarse siempre en el esquema específico del fabricante.
¿Qué significa P−?
P− suele ser la conexión negativa destinada a alimentar el dispositivo o carga.
¿Qué significa B−?
B− normalmente conecta el negativo total del paquete de celdas con el BMS.
¿El positivo también está separado?
Normalmente no en los BMS que realizan la conmutación por el lado negativo.
El positivo de la batería suele compartirse con cargador y carga, aunque existen otros diseños.
¿Es más seguro que un BMS de puerto común?
No necesariamente.
La seguridad depende de las protecciones, diseño, componentes y correcta selección del BMS.
El puerto separado simplemente utiliza conexiones diferentes para carga y descarga.
¿Monitoriza mejor las celdas?
No.
La monitorización de los grupos se realiza mediante los cables de medida y es independiente del tipo de puerto.
¿Puede tener Bluetooth?
Sí.
Existen Smart BMS de puerto separado con Bluetooth y otras interfaces de comunicación.
¿Cuál soporta más amperios, puerto común o separado?
Ninguno por definición.
Existen BMS de ambos tipos con diferentes capacidades de corriente.
Hay que consultar las especificaciones del modelo concreto.
¿Puedo sustituir uno de puerto separado por uno de puerto común?
No debe hacerse únicamente porque coincidan el número de celdas y la corriente nominal.
Hay que comprobar:
- esquema del equipo;
- cargador;
- química;
- conexiones;
- corriente de carga;
- corriente de descarga.
Conclusión
Un BMS de puerto separado utiliza normalmente conexiones diferentes para la carga y la descarga de la batería.
En muchos modelos:
- B− conecta el negativo del paquete.
- C− se utiliza para el cargador.
- P− se utiliza para la descarga.
Su principal ventaja es permitir que el circuito de carga quede físicamente separado de la conexión utilizada para alimentar el dispositivo.
Esto no significa que monitorice mejor las celdas, que disponga de mayor seguridad o que soporte automáticamente más corriente que un BMS de puerto común. Esas características dependen del diseño concreto de cada modelo.
Para elegir correctamente debemos comprobar la química, número de grupos en serie, corriente de carga, corriente continua de descarga, picos de consumo, protecciones, sistema de balanceo y esquema de conexiones.
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