Tecnología de gestión de baterías innovadora para unos coches eléctricos más baratos y con mejor rendimiento
Los sistemas de gestión de baterías (BMS, por sus siglas en inglés) desempeñan un papel fundamental en la optimización del uso de bloques de baterías, cada vez más grandes, al mejorar la resistencia, el rendimiento y la fiabilidad. Estos garantizan la carga y descarga adecuada de los bloques de baterías de litio, controlan la temperatura de cada célula de litio para evitar averías peligrosas y, además, equilibran y protegen cada célula del sistema. Los BMS son componentes fundamentales de las baterías de los VE que, normalmente, representan cerca del 15 % de los costes totales del sistema. El proyecto financiado con fondos europeos SmartCharge trató de reducir el coste de los BMS en aproximadamente una tercera parte mediante la utilización de la tecnología de circuito integrado para aplicaciones específicas (ASIC, por sus siglas en inglés) para desarrollar un nuevo circuito integrado para la gestión avanzada de baterías (ICAB, por sus siglas en inglés). El ICAB es un circuito integrado basado en el ASIC que se implementará como una unidad de control local dentro de los BMS de mayor tamaño. «Reducir el coste de los BMS y mejorar el rendimiento es crucial para minimizar las limitaciones relacionadas con la batería a fin de garantizar una adopción generalizada de los VE», afirma Lars Barkler, director general de LiTHIUM BALANCE, la empresa coordinadora del proyecto en Dinamarca. Soluciones de gestión de baterías rentables, fiables y con un rendimiento óptimo para los VE Los socios del proyecto desarrollaron y demostraron un nuevo ICAB que será utilizado en los BMS desarrollados y fabricados por LiTHIUM BALANCE. El BMS puede venderse a fabricantes de VE a un precio un 30 % más bajo que el de la competencia. Por lo tanto, el coste del componente más caro de los VE, el bloque de baterías, se reducirá en un 5 %. Esto contribuirá en gran medida a reducir el coste de los VE para los usuarios finales y a facilitar la adopción del transporte eléctrico. El equipo del proyecto comenzó realizando un estudio de viabilidad, que incluyó un análisis de mercado para validar la viabilidad del concepto SmartCharge para un ASIC destinado a la gestión de baterías. Los encuestados señalaron de manera explícita que actualmente existe una demanda en el mercado y que el elevado coste de los BMS actuales constituye una preocupación para los fabricantes de equipos originales en la industria automotriz. Además, estos fabricantes están interesados colectivamente en reducir los costes y mejorar el rendimiento de los BMS a fin de superar los escollos relacionados con las baterías que impiden la adopción generalizada de los VE. El estudio de viabilidad ayudó asimismo a identificar socios potenciales para el desarrollo y la fabricación del ASIC, la certificación internacional y la venta de los BMS resultantes a los fabricantes de coches. En la actualidad, no existe una producción en serie generalizada de BMS de alto voltaje para automóviles capaces de realizar un equilibrado activo, y «aunque pueden incorporarse ASIC adicionales para proporcionar un equilibrado activo a costa de triplicar el precio de los chips, esta opción constituye una solución poco sostenible para la producción en masa», explica Barkler. «El concepto de equilibrado híbrido protegido por patente de ICAB constituye un importante avance técnico, ya que aprovecha las ventajas del equilibrado activo sin aumentar los costes del chip gracias a un enfoque innovador para el equilibrado activo en un módulo implementado directamente en el propio chip ASIC». Además, el circuito de entrada analógica exclusivo de LiTHIUM BALANCE ayuda a evitar el impacto de entornos electromagnéticos ruidosos, lo que permite el uso de la comunicación por línea eléctrica dentro de los BMS. «Nuestros clientes potenciales ven ICAB como un importante paso adelante con respecto al estado actual de la técnica en el sector», concluye Barkler. El consorcio se centrará ahora en la demostración y el despliegue comercial a gran escala del ASIC y del BMS que utiliza el componente ASIC.
Palabras clave
SmartCharge, VE, BMS, batería, ASIC, gestión de baterías, ICAB, batería de litio
