Soluciones de almacenamiento de energía en baterías
Soporte electrónico centrado en la ingeniería para sistemas de energía sostenibles
Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) desempeñan un papel fundamental en la infraestructura energética moderna, ya que permiten una utilización eficiente de la energía, la estabilidad de la red y la integración de las energías renovables. Desde el almacenamiento residencial y comercial hasta las microrredes a escala comercial, los diseños de BESS exigen alta fiabilidad, control preciso y disponibilidad de componentes a largo plazo.
Shenzhen Lianxinbang (LXB Semicon) Technology Co., Ltd. apoya los proyectos de almacenamiento de energía en baterías suministrando componentes electrónicos cualificados y aportando su experiencia en la cadena de suministro en consonancia con los requisitos de ingeniería y producción del mundo real.
Sistema de gestión de baterías (BMS)
El BMS se encarga de garantizar un funcionamiento seguro, maximizar la capacidad útil y prolongar la vida útil de la batería. circuitos integrados frontales analógicos de alta precisión, ADC de precisión y circuitos de referencia, MCU de automoción o industriales, y dispositivos de aislamiento adecuados para dominios de alta tensión. Componentes de ADI, TI, MAXIM, MICROCHIP y NXP se seleccionan habitualmente para estas aplicaciones debido a su probada precisión, estabilidad a largo plazo y amplia cobertura de cualificación.
Control de la tensión y la temperatura de la célula
Medición de corriente y recuento de culombios
Lógica de equilibrado y protección de células
Detección y aislamiento de fallos
Arquitectura típica de un sistema BESS
Un sistema completo de almacenamiento de energía en baterías integra múltiples subsistemas electrónicos que trabajan juntos en condiciones eléctricas y ambientales difíciles.
Los bloques centrales del sistema incluyen:
Baterías (Li-ion, LFP u otras químicas)
Sistema de gestión de baterías (BMS)
Sistema de conversión de energía (PCS)
Sistema de gestión de la energía (SGE)
Interfaz de red y módulos de protección
Interfaces de comunicación y control
Cada bloque presenta retos eléctricos, térmicos y de fiabilidad específicos que deben abordarse a nivel de componente.
Sistema de conversión de energía (PCS)
El PCS conecta el sistema de baterías a las cargas, las fuentes renovables o la red eléctrica. Su eficiencia y fiabilidad afectan directamente al rendimiento del sistema y a los costes de explotación.
Funciones típicas de los PCS:
Conversión CC/CC entre la batería y el bus de CC
Inversión CC/CA para la interacción con la red
Control bidireccional del flujo de energía
Categorías de componentes clave:
MOSFETs de potencia e IGBTs
Controladores de puerta y circuitos integrados de protección
Rectificadores y diodos de alta corriente
Dispositivos de detección térmica y de corriente
Proveedores como INFINEON, ON, VISHAY, NEXPERIA y DIODES ofrecen dispositivos diseñados para alta tensión, alta corriente y funcionamiento de larga duración.
Sistema de gestión de la energía (SGE)
El EMS opera a nivel de sistema, coordinando el flujo de energía, la utilización de las baterías y la interacción con la red en función de las condiciones en tiempo real.
Funciones básicas del SME:
Gestión del estado de carga y del estado de salud
Previsión y optimización de la carga
Gestión de la red y control de los picos de consumo
Registro de datos y control remoto
Requisitos electrónicos:
Microprocesadores o MCU fiables
Interfaces de comunicación (CAN, RS485, Ethernet)
Memoria segura y soporte de integridad de datos
En sistemas de mayor tamaño, suelen utilizarse FPGAs de XILINX o ALTERA para el procesamiento en tiempo real y la agregación de interfaces.
Papel de LXB Semicon en los proyectos BESS
Con más de una década de experiencia en el sector, LXB Semicon ofrece:
Acceso a las principales marcas de semiconductores, como XILINX, ADI, TI, INFINEON, NXP, ON, MICROCHIP, etc.
Muestras y pruebas piloto para las fases de desarrollo
Inspección de calidad y control de la documentación
Coordinación logística para el despliegue mundial de proyectos
Nuestra estructura organizativa integra ventas, compras, inspección de calidad y gestión de la cadena de suministro, lo que permite un apoyo coordinado a lo largo de todo el ciclo de vida del producto.
Consideraciones sobre eficiencia energética
La eficiencia energética de los BESS depende de las pérdidas acumuladas en las etapas de detección, conversión y control.
Entre las prioridades de diseño figuran:
Dispositivos de potencia de baja Rds(on) y conmutación rápida
Detección precisa para evitar márgenes de sobrediseño
Gestión térmica optimizada
Circuitos de supervisión y espera de bajo consumo
Una cuidadosa selección de componentes en la fase de diseño tiene un impacto mensurable en la eficiencia total del sistema a lo largo de la vida útil de la instalación.
Estabilidad de la cadena de suministro y gestión de la obsolescencia
La larga vida útil introduce riesgos relacionados con la disponibilidad de los componentes y los cambios en el ciclo de vida.
Entre las principales estrategias de mitigación figuran:
Estrategias de componentes multifuente
Referencias cruzadas a nivel de lista de materiales
Preaviso y planificación de amortiguación
Trazabilidad e inspección de calidad
LXB Semicon apoya a sus clientes con procesos de adquisición estructurados, inspección de calidad y planificación de suministros en línea con los requisitos de despliegue de BESS a largo plazo.
LXB Semicon
Fiabilidad, cualificación y expectativas de vida útil
Combinando el abastecimiento de componentes cualificados con el apoyo a la cadena de suministro orientado a la ingeniería, LXB Semicon ayuda a los desarrolladores y fabricantes de BESS a suministrar sistemas que funcionan de forma fiable desde el despliegue inicial hasta el funcionamiento a largo plazo.
Las instalaciones BESS suelen diseñarse para funcionar entre 10 y 20 años con un mantenimiento mínimo. La fiabilidad de los componentes es, por tanto, una de las principales preocupaciones de ingeniería.
Muchos diseños de BESS adoptan marcos de cualificación desarrollados originalmente para la electrónica del automóvil, entre ellos:
AEC-Q100 - Circuitos integrados
AEC-Q101 - Semiconductores discretos
AEC-Q200 - Componentes pasivos
Aunque no son obligatorias para los sistemas fijos, estas normas proporcionan una base probada para los ciclos de temperatura, la tensión eléctrica y la robustez mecánica.