¿Cómo se protege con fusible un banco de baterías de litio?
6 min de lectura
El fusible principal va en el cable positivo de la batería, lo más cerca del borne que permita el montaje, y tiene que cumplir tres cosas en lugar de una: la corriente que el sistema va a consumir de verdad, la tensión en CC del banco y la corriente de defecto que la batería puede entregar. En un banco de litio esa tercera cifra es la que hace que la elección sea distinta de una instalación de plomo-ácido, porque una batería LiFePO4 puede empujar una corriente muy grande hacia un cortocircuito y el fusible es la pieza que tiene que detenerla. El sistema de gestión de la propia batería no sustituye al fusible: un BMS protege las celdas durante el funcionamiento normal, y no es lo mismo que un dispositivo pasivo cuyo único trabajo es abrir un circuito defectuoso.
Dónde va el fusible
La posición importa tanto como el calibre. Un fusible protege al cable que queda aguas abajo de él, así que cualquier tramo de cable entre el borne positivo y el fusible no tiene protección alguna: si se roza o se daña su aislamiento, la batería alimentará el defecto directamente. Mantener ese tramo sin proteger lo más corto que permita el montaje es la razón de poner el fusible en la batería y no en la caja de distribución.
Tres valores, no uno
- Intensidad: por encima del máximo que consumirá el sistema, para que no se abra en uso normal, y por debajo de lo que soporta el cable, para que el cable sea siempre la parte protegida.
- Tensión en CC: asignada para la tensión del banco, con margen, porque el valor describe lo que el fusible puede extinguir al abrirse.
- Capacidad de corte: capaz de cortar la corriente de defecto que puede entregar la batería. Es el valor fácil de pasar por alto y caro de acertar mal en un banco de litio.
Por qué el litio cambia la elección
La resistencia interna de una batería de plomo-ácido limita cuánta corriente puede entregar en un cortocircuito, y ese límite es parte de la razón de que los circuitos de batería se hayan protegido históricamente con piezas bastante corrientes. Una batería de litio de la misma capacidad nominal tiene una resistencia interna mucho menor, así que la corriente disponible ante un defecto es mucho mayor. La consecuencia práctica no es que el litio necesite un fusible más grande —el calibre sigue al consumo y al cable— sino que necesita un fusible cuya capacidad de corte esté a la altura de la corriente de defecto que la batería puede producir.
El BMS no es un fusible
Un sistema de gestión de batería hace varias cosas bien: mantiene las celdas dentro de sus límites de tensión y temperatura, las equilibra y corta la descarga o la carga cuando se alcanza un límite. Son protecciones que actúan durante el funcionamiento normal, y están construidas con electrónica que protege el camino de corriente solo mientras funciona y mientras la corriente está dentro de lo que se diseñó para interrumpir. Un fusible hace una sola cosa, es pasivo y no depende de que nada tenga alimentación. Que una batería tenga un buen BMS es una razón para confiar en ella en uso normal, no una razón para prescindir del fusible principal.
Detalles prácticos que se pasan por alto
- Mantenga corto y protegido el cable entre el borne y el fusible, y trate ese tramo corto como la única parte sin proteger del recorrido.
- Proteja solo el lado positivo. El cable negativo va unido a masa y no lleva fusible en una instalación de vehículo.
- Si del positivo de la batería sale más de un cable, dé a cada uno su propio fusible en lugar de intentar proteger ambos con una sola pieza.
- Etiquete el fusible con su calibre y lleve a bordo un repuesto del tipo y tamaño correctos, porque el fusible correcto rara vez es el que venden en una estación de servicio.
- Compruebe el apriete de los bornes al montarlo: bornes M8 en esta batería, terminales de anillo de 3/8 de pulgada (9,5 mm) en el cable, y los dos tienen que seguir apretados bajo carga.
Las cifras que publica la gama
La batería LiFePO4 de 12,8 V y 200 Ah de SUYEEGO almacena 2,56 kWh y está especificada para 200 A de descarga continua y 100 A de corriente de carga, con un BMS inteligente y bornes M8; el cable de batería es de cobre puro de 4 AWG con terminales de anillo de 3/8 de pulgada (9,5 mm) y funda estañada. Esas son las cifras por encima de las cuales tiene que quedar el fusible principal y para las que tiene que estar asignado, y la guía de dimensionado de cables de este sitio desarrolla cómo se eligen juntos el cable y el fusible en lugar de por separado.
Preguntas frecuentes
- ¿Necesito un fusible principal si la batería lleva BMS?
- Sí. El BMS gestiona las celdas en funcionamiento normal; el fusible es la pieza pasiva que abre un circuito defectuoso incluso cuando la electrónica ya no funciona. Hacen trabajos distintos y uno no sustituye al otro.
- ¿Qué fusible para una batería de litio de 200 Ah?
- Su calibre sigue al cable y a la carga, no a la capacidad de la batería. Tiene que quedar por encima de la corriente máxima que consumirá el sistema y por debajo de la capacidad del cable; los 200 A de descarga continua indican lo que la batería puede entregar, y la corriente de defecto que puede producir indica lo que el fusible tiene que ser capaz de cortar.
- ¿Puedo usar un fusible ANL en un banco de litio?
- Un fusible de tira atornillado con una tensión asignada en CC adecuada es una elección habitual en un circuito de batería. En un banco de litio grande pesa más el argumento a favor de un fusible con alta capacidad de corte, que normalmente significa un tipo de cartucho mayor, porque esa es la cifra que pone a prueba una corriente de defecto de litio.
- ¿Dónde exactamente debe montarse el fusible?
- En el cable positivo, lo más cerca del borne de la batería que permita el montaje, para que la longitud de cable que queda sin proteger sea lo más corta posible. Todo lo que hay aguas abajo queda protegido por él; el tramo corto entre el borne y el fusible es la parte que no lo está.
