PCM/BMS/PCB/ o Sistema de Gestión de batería

En muchos de los circuitos electrónicos donde se necesite respaldo de RAM o mantener ciertos elementos energizados, imperativamente se debe utilizar una batería para mantener el sistema. Una batería es un elemento que almacena energía eléctrica pero de manera química para después ser liberada en forma de corriente continua y controlada.

Existen varios tipos de baterías a saber: Litio, LiPo y LiFePo4 que tienen una larga duración en su capacidad de almacenamiento pero que no pueden equilibrarse por si mismas al momento de la recarga, porque la capacidad de la batería, el voltaje y la resistencia no están al mismo nivel, cuando están en un paquete de tres o más celdas; es por ello que pueden incorporar un circuito de protección de carga y descarga llamado Sistema de Gestión de batería o técnicamente nombrado como PCM/BMS/PCB/ pero que en realidad es lo mismo.

Litio-Ion: 3.6-3.7v ,imagen

LiFePo4: 3.2v imagen

LiPo Polímero: 3.6-3.7v imagen

La función de estos circuitos es la de controlar cuándo la batería o conjunto de celdas no debe descargarse, cortando la tensión de salida, y a su vez cuando se ha cargado suficientemente, cortando la tensión de entrada.

También permite que circule tensión de la batería y la carga hasta que la tensión disminuya a valores peligrosos para la vida de la celdas 2.75v.o 2.0v; en ese momento, el  Sistema de Gestión de batería o PCM impide la descarga, quedando el “drenaje” o salida de carga suspendido. Contrario, al  momento de la carga cuando cada una de las celdas de 3.2 o 3,7v. ha alcanzado la tensión de 3.6 o 4,22v, el circuito corta la entrada de corriente y goteo, permitiendo la descarga pero no la carga.

Los Sistemas de Gestión de batería o técnicamente nombrado como PCM/BMS/PCB/ se usan en referencias 10440, 14500, 17500, 17670,18500,18650; 20700, 26650, 32650, o en otros tipos conocidas como LiPo 

Sistemas de Gestión de batería o PCM/BMS con sistema de Balanceo y/o Equilibrado de carga

¿Qué es PCM de Batería?

El PCM/BMS con sistema de Balanceo y/o Equilibrado de carga es el más usado en Baterías LiPo que debido a su alta peligrosidad en el exceso de carga y calentamiento, pueden EXPLOTAR causando quemaduras, llamas y destrucción de los circuitos electrónicos donde pudieran estar instaladas.

Imagen de tarjeta de máquina de Casino quemada [en rojo] por utilizar una batería no adecuada sin PCM/BMS/PCB/ 

(lea aquí como reemplazar una batería con circuito PCM en máquina de casino MULTIGAME)

Como es el funcionamiento de un PCM/BMS con sistema de Balanceo y/o Equilibrado de carga?

Cuando el Paquete de baterías se está cargando, cada celda a su vez necesita el mismo voltaje, cuando el voltaje no es el mismo, la batería de más voltaje se descargará y espera que las otra alcance el mismo nivel, este funcionamiento se repetirá tantas veces como sea posible según el ciclo de carga/descarga .

No es lo mismo tener una batería de 3S/3 celdas y que cada una de ellas este cargada con 4.2V para un total de 12.6V, a tener otro paquete de celdas que estén cargadas con 4.1V, 4.15 y 4.25V respectivamente, aunque sus cargas sean iguales, el exceso de carga en la tercera celda podría calentarla y dañarla.

Así es como el circuito PCM/BMS/PCB se instala en una batería cilíndrica

Cuales son los componentes de un PCM/BMS/PCB

Básicamente se compone de 1 circuito integrado gestor de carga DW01, 2 Mosfet FS8205S (Dual Mos) para 5A, 2 resistencias y 1 condensador. Un PCM/BMS/PCB puede soportar corrientes mas altas de drenaje si disponen de más de dos Mosfet.  Cada grupo de dos Mosfet ofrecen un drenaje de 5A, hasta 15 amperios; es decir cada Mosfet ofrece 2.5 amperios.

Aquí un circuito de protección de batería (sobrecarga, descarga, sobrecorriente de carga, sobrecorriente de descarga) que utiliza un BQ29700 en la placa principal separada del paquete de batería sin procesar (que suponemos que es una muy mala práctica).

Aquí las especificaciones para tener en cuenta de un Sistema de Gestión de batería o PCM/BMS/PCB/

Máximo voltaje: 4.22/4.35V +/- 0.025V por celda
Mínimo voltaje: 2.4V +/-0.08V por celda
Corriente máxima de Protección: +40% de la corriente nominal
Corriente de trabajo: se lee en las espec. del PCM/BMS/PCB/
Respuesta de sobrecarga: 1 segundo
Respuesta de descarga: 0.1 segundo
Consumo: 25~30uA.

Estos circuitos son necesarios para proteger la batería de una explosión, aquí una imagen de una tarjeta que se perdió porque la batería no era la indicada y no contaba con el Sistema de Gestión de batería o PCM/BMS/PCB/

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Recibe su nombre por el procesador que utiliza , originalmente el nombre es Coldfire y se ha implementado en más de 500 millones de dispositivos en todo el mundo, ColdFire es una arquitectura de procesador de 32 bits ampliamente utilizada. Y las implementaciones modernas de la arquitectura ColdFire, probadas en dispositivos de NXP y disponibles como IP sintetizable, brindan un rendimiento y confiabilidad que compiten con cualquier IP de procesador de 32 bits con características similares.

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Cuando se nos daña una fuente o Power supply , es como si nos nombraran el mismo diablo, son muchos los componentes que debemos revisar cuando se trata de Aristocrat u otras marcas que utilizan diferentes voltajes .

Vamos a hacer una entrega dividída en varios capitulos y analizaremos cada etapa de esta fuente. Esta parte de la fuente de alimentación de MK7 es bastante fácil de entender.

Utiliza aún otro IC de controlador PWM (U5) para crear otro voltaje de salida, en este caso, la salida de +12 VDC. Esta vez, el controlador PWM es un UC3845A. U5 impulsa MOSFET Q8 que completa la ruta de retorno para el primario del transformador T2.

Es interesante observar los "puntos" en los devanados del transformador. Estos puntos indican la fase del transformador. Si los puntos están en el mismo extremo (superior o inferior), los devanados están "en fase", lo que significa que la tensión en el devanado secundario aumentará o disminuirá al mismo tiempo que el devanado primario.

Si los puntos están en los extremos opuestos de los devanados, los dos devanados están 180 grados desfasados ​​entre sí. Es solo un punto de interés para nosotros los técnicos. Puede ser importante para algunos diseños. En este caso, el bobinado fuera de fase en T2 actúa como un "amortiguador" para cancelar transitorios y backEMF (creo).

Revisando los 24V2

Por ejemplo, la máquina arrojará la carga de sus fuentes de alimentación en caso de fallo de alimentación de CA. ¿Quiere que la máquina se apague? ¿Por qué no simplemente apagar la fuente de alimentación de +24 VDC?

Eso es lo que puede hacer esta fuente de alimentación.

U203 controla el MOSFET Q201 en serie. Si Q201 está activado, el bus 24V2 está activado. Apagar Q201 mata el bus 24V2. EL Conector X4, pin 8 es la señal de control que enciende y apaga esta salida de +24 VDC.

Y hablando de encender y apagar cosas, veamos U209. Este optoaislador usa +5VSB (alimentación en espera, siempre está encendida) como fuente de alimentación para el LED en el dispositivo. El LED se activa con la señal de "activo bajo" en X4, pin 7. Cuando esta señal baja, completa la ruta de retorno a tierra y enciende el LED. Esto enciende el fototransistor en U209. Esto controla el MOSFET Q12 que, como Q6, enciende la fuente de alimentación (o apaga, supongo).Si tiene una fuente de MK7 a la mano va a ser fácil ubicar los componentes y entonces entender lo que estoy explicando

Decidimos hacer este video con la ayuda de uno de nuestros Supertecknic@s experto en este tipo de procedimientos. Nos habían solicitado mucho este tutorial y aquí lo tienen. Para instalar una cerradura por lo general se obvian piezas que son de vital importancia para conservar la seguridad en varios aspectos.

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