Baterías: pack a 12 V con celdas planas, BMS con balanceo y carga USB-C

Contenido de Baterías: pack a 12 V con celdas planas y BMS con balanceo

Una vez definido el tamaño en ancho y alto del portátil (ajustado a la pantalla panorámica), ya tengo el dato clave: el contorno real disponible para ubicar las baterías dentro de la base.

Para este diseño he seleccionado seis celdas de iones de litio planas, de aproximadamente 4 mm de espesor. La prioridad aquí es clara: que el portátil no engorde por culpa del sistema de alimentación.

Objetivo de tensión: 12 V

Necesito alrededor de 12 V para alimentar el conjunto. Cada celda es de 3,7 V nominales, así que con tres en serie (3S) obtengo:

• 12,6 V cuando están cargadas

• Aproximadamente 11,8 V cuando están descargadas (en la parte baja del rango)

En la práctica, me quedo moviéndome todo el tiempo alrededor de esos 12 V, que es justo lo que busco.

Cambio importante: BMS con balanceo (no solo protección)

Después de comentarlo con compañeros del canal de ESPectrum, vi que el BMS que había elegido al principio no era el correcto para lo que quiero hacer: era un BMS solo de protección, pero sin balanceo.

He buscado otro modelo de tamaño similar y también económico que sí hace ambas cosas:

• Balancear las celdas para mantenerlas equilibradas

• Proteger frente a sobrecarga y sobredescarga

Aún no lo tengo en mano (lo compré ayer), así que el montaje definitivo del pack depende de que llegue.

Configuración del pack: 3S2P “por bloques”

La idea es montar:

• Dos packs de 3 celdas en serie (3S), cada pack con su BMS

• Y después unir ambos packs en paralelo, para tener un único pack final manteniendo la tensión y ganando capacidad

Así, cada bloque trabaja en el mismo rango (12,6 V → ~11,8 V) y el conjunto final sigue siendo “un sistema a 12 V” Y 8 Amperios.

Conexiones: soldadura por puntos y tiras de acero niquelado

He decidido que no voy a unir las celdas con cables y estaño. En su lugar, voy a usar soldadura por puntos directamente en los polos, con tiras de acero niquelado como las que se usan en packs de 18650.

Para esto he comprado un soldador por puntos sencillo y económico (también estoy esperando a que llegue).

Esto me interesa por varias razones:

• Evito calentar los polos de las baterías, que puede ser peligroso o dañar la química interna

• Queda más limpio: la soldadura por puntos no “embarra” ni deja pegotes

• Los cables hacia el BMS salen de la tira niquelada, no del polo, así que no tengo que recalentar nada después

Dejo también los enlaces del soldador y de las chapitas para quien quiera echarles un vistazo (los pongo al final del post).

Acabado mecánico: pack único con Kapton negra + fusibles por bloque

Cuando tenga los dos packs montados, la idea es envolverlo todo con cinta Kapton negra para conseguir un pack único, compacto y robusto, con todo bien sujeto.

Ese pack final incluirá:

• Los dos BMS (uno por cada pack 3S)

• Un fusible de 10 A en el polo positivo de cada BMS, como protección extra (recomendación que me han hecho para que la unión en paralelo vaya con margen de seguridad)

Al final, la meta es quedarme con algo muy simple: un solo pack con dos cables de salida, positivo y negativo.

Esquema de alimentación: del pack al cargador y a los consumos

Del pack saldrán dos cables (±) hacia el cargador de baterías. Y desde el cargador saldrá la alimentación hacia el resto del sistema:

• Todos los negativos irán a la placa de vídeo y a los DC-DC

• El positivo pasará por el interruptor de encendido (pulsación para encender y pulsación para apagar)

Quiero montar dos pulsadores redondos en la parte superior, encima del teclado (aún sin posición definitiva):

• Uno para encendido/apagado

• Otro para reset de la LilyGo

Desde ese positivo conmutado se alimentará:

• La placa de la pantalla

• Dos DC-DC:

  • uno para la LilyGo

  • otro para los 5 V de las tiras LED del logo trasero

Con esto, en teoría, quedaría cerrada toda la parte de alimentación y carga.

Cargador: USB-C específico para 3S

El cargador que he seleccionado es USB-C y está pensado para packs 3S. No me interesa Power Delivery en este caso, prefiero carga lenta, con un cargador “moderno” y fácil de integrar.

Links a todo lo mencionado

• Baterías: https://es.aliexpress.com/item/1005009542366518.html?

• BMS definitivo: https://es.aliexpress.com/item/1005006906778570.html?

• Fusibles: https://es.aliexpress.com/item/1005005699246438.html?

• Soldador de puntos económico: https://es.aliexpress.com/item/1005006226735630.html?

• Laminas de acero niquelado: https://es.aliexpress.com/item/1005007806028258.html?

• Cinta Kapton negra: https://es.aliexpress.com/item/1005004221436561.html?

• Cargador Litio 3s USB-C: https://es.aliexpress.com/item/1005005856945497.html?