Gracias a sus menores costes de explotación, la reducción de emisiones y la promesa de una mayor independencia energética, el uso de tractores eléctricos está ganando impulso en todo el mundo. En el corazón de estas innovadoras máquinas se encuentra un componente crítico: el sistema de gestión de la batería (BMS). El BMS de los vehículos eléctricos garantiza que la batería del tractor, la fuente de energía de estos vehículos todoterreno, funcione de forma eficiente y fiable en los exigentes entornos agrícolas y de gestión de tierras .
A medida que aumenta la electrificación de la maquinaria agrícola y de gestión de tierras, familiarizarse con la función del sistema de gestión de la batería de un tractor puede ayudarle a entender qué implica y por qué un buen BMS para vehículos eléctricos es esencial para sacar el máximo partido a su tractor eléctrico .
Conceptos básicos de la batería del tractor
La maquinaria eléctrica funciona con electricidad, pero para que esa maquinaria tenga funcionalidad inalámbrica, necesita una batería. Al igual que un turismo eléctrico, el módulo de la batería de un tractor eléctrico suele constar de varias celdas de iones de litio dispuestas de forma que su energía pueda cargarse o descargarse simultáneamente. Pero no todas las baterías de gran formato son iguales y su diseño, dimensiones y peso varían según el fabricante .
El sistema de gestión de la batería es otro factor diferenciador importante. Los fabricantes diseñan sus BMS para VE con sus propias características, prestando atención a las capacidades y especificaciones adecuadas al tipo de batería, el uso previsto y los requisitos de rendimiento de la maquinaria .
Como ejemplo de un fabricante de la vida real, Monarch Tractor, fabricante del primer tractor 100% eléctrico, con conductor opcional e inteligente del mercado, tiene una batería de iones de litio que ha sido probada y validada en muchas aplicaciones agrícolas difíciles. Esto se debe a que los agricultores y los gestores de tierras dependen de aperos como segadoras, remolques, empujadores de forraje, cultivadoras, escardadoras y motocultores para que funcionen de forma fiable en el inhóspito entorno todoterreno en el que trabaja el tractor. Cada uno de estos implementos y operaciones tiene sus propias exigencias para la batería. Monarch ha desarrollado un sistema de gestión de la batería que permite alimentar el tractor de forma segura durante un máximo de 14 horas en función de la explotación, el apero y la operación para satisfacer las necesidades de las explotaciones especializadas y los administradores de tierras .
¿Qué es un sistema de gestión de baterías?
Mientras que la batería del tractor es la responsable de almacenar la energía y descargarla para realizar el trabajo, esa batería depende de un BMS (sistema de gestión de la batería) para optimizar su rendimiento, seguridad y longevidad. Para ello, supervisa y controla diversos parámetros y constantes vitales, como la tensión, la corriente, la temperatura y el estado de carga. Un BMS influye directamente en la seguridad, la eficiencia y la vida útil de la batería de un tractor, afectando así a los costes generales de mantenimiento y maximizando la utilización de la energía.
Un BMS se utiliza en muchos dispositivos: smartphones, ordenadores portátiles, drones, equipos médicos portátiles, equipos de alimentación de reserva y vehículos eléctricos como coches, bicicletas eléctricas y tractores. Estos tipos de dispositivos y maquinaria utilizan una batería que puede cargarse para reutilizarse y el BMS regula la salida de energía de la batería, garantizando que se dispone de la energía adecuada para realizar el trabajo durante un periodo de tiempo sin sobrecargar el sistema y, por tanto, protegiendo la tecnología y la inversión del propietario.
Los sistemas de monitorización de baterías varían de un fabricante a otro y algunos son más avanzados que otros. Por ejemplo, el sistema de control BMS de Monarch ofrece un rendimiento de propagación térmica líder en el sector. El rendimiento de propagación térmica se refiere a la resistencia de un sistema de baterías a la propagación del calor de una célula a otra. Si el calor se propaga con demasiada rapidez y facilidad desde una única fuente dentro del paquete de baterías, como una celda, a las celdas vecinas, puede provocar un incendio si no se controla adecuadamente. Un buen rendimiento de la propagación térmica es una importante medida preventiva de seguridad .
Hay varios factores que pueden influir en el rendimiento de propagación térmica de una batería, como el diseño de las celdas, la densidad de empaquetado, el aislamiento térmico entre celdas y los materiales utilizados en la batería. Saber que la batería de su tractor tiene un rendimiento de propagación térmica avanzado es una capa adicional de seguridad y protección en el rendimiento de su tractor alimentado por batería .
Sistema de gestión de baterías frente a sistema de supervisión de baterías
No es infrecuente confundir un sistema de gestión de baterías con un sistema de monitorización de baterías. Un sistema de monitorización suele formar parte de un BMS completo, pero los dos términos no son intercambiables. El objetivo principal de un sistema de monitorización de baterías es medir y proporcionar datos de la batería en tiempo real. No inicia acciones basadas en los datos que recopila. Esa responsabilidad corresponde al SGE.
Un sistema de gestión de baterías utiliza los datos proporcionados por el sistema de monitorización para controlar activamente la batería, asegurándose de que las celdas funcionan dentro de su ventana operativa segura, que incluye una serie de parámetros vitales como la temperatura, la tensión y la corriente. Esto ayuda a mantener el equilibrio de las celdas, lo que previene su deterioro .
¿Cuáles son las ventajas deun BMS para vehículos eléctricos?
Un BMS para vehículos eléctricos, como el de un tractor, garantiza un rendimiento óptimo de la batería. Mediante la supervisión continua del voltaje, la temperatura, el estado de carga y otros datos, un BMS protege la batería y la maquinaria de condiciones potencialmente dañinas. También informa del estado operativo de la batería a dispositivos externos y calcula el nivel de carga de la batería y lo muestra al operador del tractor. En un ejemplo pedestre, si alguna vez has mirado los niveles de carga de la batería de tu móvil, te has aprovechado de una de las ventajas de un BMS .
Entre las principales funciones de protección y ventajas de un BMS se incluyen :
- Evitar la sobrecarga y la sobredescarga, que pueden dañar las celdas de la batería y acortar su vida útil.
- Equilibrar los voltajes de las celdas para garantizar una carga y descarga uniformes .
- Mejorar el rendimiento general de la batería y la eficiencia energética para prolongar su vida útil durante cada carga .
- Monitorización y diagnóstico en tiempo real, para ayudar a los usuarios a tomar decisiones informadas sobre el mantenimiento de la batería .
- Proporcionar protección contra cortocircuitos, lo que evita el sobrecalentamiento y el riesgo de incendio .
- Control de la temperatura para evitar sobrecalentamientos y posibles riesgos para la seguridad.
- Apagado del sistema de baterías para evitar situaciones peligrosas.
- Comunicación de datos sobre el estado de la batería a otros sistemas o usuarios.
Al gestionar cuidadosamente las constantes vitales de una batería, un BMS también puede potenciar valiosas funcionalidades que van más allá de la simple alimentación de una máquina. Al ser el primero en comercializar un tractor que es a la vez eléctrico e inteligente, Monarch Tractor ha destacado en la optimización de lo que puede hacer una batería para aportar aún más valor a su tractor eléctrico. En el MK-V de Monarch, las ventajas adicionales que ofrece el BMS incluyen:
Visibilidad sobre la marcha
Además de mostrar la carga de la batería al operador en la pantalla inteligente, los gerentes y propietarios de explotaciones agrícolas pueden iniciar sesión en la aplicación Wingspan Ag Intelligence (WingspanAI) mientras se desplazan y obtener actualizaciones en tiempo real sobre el estado y la carga de la batería. Los gestores de flotas pueden supervisar el estado y los códigos de error de sus MK-V. WingspanAI identifica los problemas, proporciona diagnósticos y propone contramedidas .
Potencia flexible
Un avanzado sistema BMS permite al MK-V desarrollar hasta 70 CV cuando es necesario. El MK-V entrega 40 CV a la TDF de forma continua y los 30 CV adicionales están disponibles cuando el tractor los necesita para los sistemas de transmisión e hidráulico. Cada sistema se adapta y extrae lo que necesita, ajustándose con precisión a las demandas fluctuantes derivadas del implemento utilizado y de los requisitos operativos. Al suministrar 70 CV sólo cuando es necesario, se prolonga la autonomía de la batería. Requerir una potencia más alta de forma constante acorta la autonomía, aunque los agricultores afirman que el impacto no ha sido suficiente para afectar negativamente a su jornada laboral.
Potencia exportable
El BMS de Monarch también permite que el MK-V funcione como un muro de alimentación portátil, llevando energía exportable a lugares remotos de una granja o propiedad, o proporcionando energía de reserva cuando la red no funciona. El MK-V incorpora tres tomas, una de 12 V, otra de 110 V y otra de 220 V, que proporcionan a los agricultores y administradores de tierras una fuente de energía fiable. Si el proveedor de energía del propietario del tractor utiliza un sistema de tarifas dinámicas, el propietario puede cargar el tractor cuando las tarifas son más bajas, normalmente por la noche, y luego utilizar esa energía de menor coste para alimentar las operaciones durante el día .
Operaciones potenciadas
A medida que los tractores eléctricos siguen aportando rentabilidad y sostenibilidad a la agricultura y la gestión de tierras, el sistema degestión de baterías BMS, , , desempeña un papelinvisible, peroimportante para garantizar su eficiencia, seguridad y longevidad. Al optimizar el rendimiento de la batería, controlar los parámetros vitales y proporcionar datos en tiempo real a través de dispositivos inteligentes como ha hecho Monarch, el BMS mejora las capacidades operativas del tractor alimentado por batería permitiendo a los propietarios lograr más con su maquinaria EV que nunca. A medida que avanzamos hacia un futuro más limpio, seguro y rentable en la gestión de tierras y la agricultura, los tractores eléctricos como el innovador MK-V y su avanzado BMS están impulsandoel movimiento de manera eficiente y eficaz .
