Un innovador Sistema de Gestión de la Batería  para motores eléctricos

La batería es el corazón del coche eléctrico y al mismo tiempo, un talón de Aquiles. Después de todo, ¿de qué sirve la batería de iones de litio más potente si falla o incluso se daña debido al calor, el frío o la carga alta? Para muchos compradores de automóviles, el temor sobre la autonomía limitada de la batería es el principal argumento en contra de la compra de un vehículo eléctrico. Ante esta situación MARQUARDT GmbH, ha desarrollado una tecnología clave para la movilidad eléctrica con sus nuevos Sistemas de Gestión de Baterías.

La electro-movilidad es uno de los principales temas del futuro, y este, es un desarrollo impulsado por los objetivos de Protección al Medio Ambiente y las políticas para los fabricantes de automóviles, ya que en Europa por ejemplo, se impondrán multas corporativas a partir de 2021 si se superan los objetivos de la UE para las emisiones de CO2. 

El gobierno federal alemán busca elevar la circulación de vehículos eléctricos y se esfuerza para ver un millón de automóviles eléctricos en las carreteras de Alemania para 2021. La realidad aún no se acerca a eso como lo ilustra el índice actual de vehículos eléctricos de McKinsey (EVI 2018). La empresa de consultoría de gestión, examina periódicamente el desarrollo de la movilidad eléctrica en los quince países industrializados más importantes. Según el estudio, en 2017 se registraron 58.000 nuevos coches eléctricos en Alemania, el doble que el año anterior.

Las dimensiones en el mercado asiático son muy diferentes, especialmente en China. Con un aumento de más del 70 por ciento y más de 600,000 autos eléctricos vendidos en 2017, casi uno de cada segundo automóvil eléctrico en el mundo se puso en circulación en aquella región. También en la producción, los chinos han dejado a sus competidores rezagados en el mercado, ya que poseen una participación del 41 por ciento del mercado global, seguidos por Japón (19 por ciento) y Alemania (18 por ciento). En todo el mundo, las nuevas matrículas han superado la marca del millón por primera vez, con 1,2 millones de vehículos registrados. Si bien esto es solo un pequeño paso, estas son cifras que han dado forma a la expresión de moda “megatendencia de movilidad eléctrica”.

Sistema de Gestión de Batería (BMS)

La demanda de nuevas tecnologías que eliminen los puntos débiles en la movilidad eléctrica es considerablemente alta, especialmente para las baterías, y la frase clave a este respecto es “miedo al rendimiento limitado”.

Wolfgang Häussler, director de innovación de producto de MARQUARDT INNOVATIONS, explica, “En muy poco tiempo, las ventas de nuestros sistemas de gestión de baterías han aumentado exponencialmente».  

La tendencia hacia la movilidad eléctrica solo ha sido posible gracias al rendimiento de las baterías de iones de litio pero existen algunos baches en al camino que podrían crear inconvenientes, como el que reaccionan con sensibilidad a descargas profundas, sobrecargas y picos de temperatura. Por lo tanto, es necesario un monitoreo continuo de la batería. 

MARQUARDT GmbH ha desarrollado un sistema de gestión BATTERY MANAGEMENT SYSTEM (BMS), que analiza continuamente el estado de la batería. ¿Hay condensación en el portapilas? ¿Existe riesgo de sobrecalentamiento? ¿Qué tan alto es el nivel de llenado, qué tan lejos viaja el vehículo y en qué ruta?

Los sistemas de conducción inteligentes combinan los reportes fiables del BMS con los datos del dispositivo de navegación. ¿Hay montañas que escalar? ¿Es la ruta sinuosa? o ¿Existe el riesgo de atascos, que podrían afectar la demanda de energía? El BMS utiliza diagnósticos a bordo (OBD) para identificar errores e informa los «hallazgos» a la unidad de control del vehículo. 

El BMS se basa en tres componentes

Un sistema de sensores siempre está «escuchando» la batería. Mide el voltaje, la temperatura, las corrientes y la dirección en la que fluyen dentro de las celdas. El “cerebro” del sistema es la unidad de control, que recibe todos los datos medidos, los utiliza para calcular la información más importante y da instrucciones sobre qué hacer: cargar, enfriar o equilibrar. Esta última es una de las tareas clave del sistema. Después de todo, las baterías están formadas por cientos de celdas que funcionan en conjunto. No se pueden descargar y cargar individualmente, solo juntos. Sin embargo, es posible que una celda se cargue al 100 por ciento, mientras que su vecina solo se cargue al 95 por ciento. En esta situación es necesario lo que se conoce como “equilibrar”. El BMS monitorea cada celda individual para lograr una condición operativa optimizada permanentemente.

Por último, pero no menos importante, los «músculos» del sistema son la unidad de conmutación, que distribuye y fusiona la energía a los distintos consumidores a través de rieles de cobre. Esta caja de distribución también se encarga de apagar la batería en caso de emergencia. Después de todo, la batería de un automóvil puede tener 400 voltios, y los camiones incluso hasta 800 voltios. Cuanto mayor sea la densidad de potencia de una batería, mayor será su rendimiento, pero mayores serán los peligros potenciales. Esto aumenta el riesgo de incendio y explosión si ocurre un accidente. También hace que sea aún más esencial que las precauciones de seguridad funcionen a la perfección. 

Wolfgang Häussler ve el enfoque estratégico de Marquardt como una fortaleza, al igual que lo hace con sus muchos años de experiencia: “Gracias a un enfoque claro, ahora MARQUARDT es el especialista en BMS, y continuaremos expandiendo esta posición con soluciones innovadoras”.