En la UNICEN trabajan para sustituir la importación de este dispositivo, fundamental para evitar la sobrecarga de las baterías y prolongar su vida útil. A fin de año lo probarán en un auto solar construido en la universidad.
(Agencia TSS - Nadia Luna). La industria de los vehículos eléctricos aún no ha logrado despuntar y las baterías de litio-ion utilizadas para alimentar sus motores tienen algo de “culpa” por eso. Por un lado, presentan ventajas clave con respecto a otro tipo de baterías: son más livianas; tienen una alta densidad de energía (concentran mayor carga por unidad de peso y volumen); un bajo nivel de autodescarga mientras no se usa; y una prolongada vida útil, que soporta numerosos ciclos de carga y descarga. Pero, por otro lado, poseen una desventaja que es crucial resolver: el dominio técnico de su funcionamiento.
Las baterías de litio necesitan un monitoreo preciso y constante para evitar que, durante la carga, se produzca un desbalance en las celdas que contienen la energía, ocasionando una sobrecarga y consecuente explosión. De esa tarea se encarga un dispositivo electrónico llamado Sistema de Administración de Baterías (BMS, por sus siglas en inglés) o, más sencillamente, controlador. El BMS es una plaqueta compuesta por un circuito integrado, un microcontrolador y otros componentes electrónicos menores. El problema es que aún no se fabrican en el país y los importados son muy costosos o de mala calidad.
Por eso, en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (FIO – UNICEN) están trabajando en el desarrollo de un controlador para baterías de litio. La idea es probarlo en los dos autos híbridos (impulsados por energía solar y humana) fabricados en la Facultad como parte del proyecto "Pampa Solar", que participaron en 2011 y 2012 de la competencia latinoamericana para este tipo de vehículos realizada en el desierto de Atacama.
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| Pampa Solar, auto híbrido fabricado por la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNICEN) |
“Durante el desarrollo del Pampa Solar, tuvimos muchos problemas con las baterías. El primer paquete de baterías que compramos de China traía incorporado un BMS de pésima calidad, que no hacía nada de lo que se espera de este tipo de tecnologías. De las 70 baterías del paquete, hubo 10 o 15 que se sobrecargaron y dejaron de andar”, relata a TSS Ignacio Carlucho, el estudiante avanzado de ingeniería electromecánica que trabaja en el desarrollo, becado por la Facultad de Ingeniería de la UNICEN.
El controlador puede conectarse a una computadora a través de un puerto USB, aunque la salida es modificable y puede adaptarse a las necesidades del usuario. En el caso del Pampa Solar, se comunicará con la tablet que se encuentra en el interior del vehículo, para que el conductor tenga acceso a todos los datos de las baterías.
Carlucho explica que se trata de un “controlador pasivo” que, mediante un algoritmo, administra los procesos de carga y descarga de manera que los niveles de voltaje se mantengan siempre dentro de rangos que las baterías toleren. De este modo, se logra prolongar su vida útil.
“En este momento, el algoritmo ya está funcionando y las plaquetas están diseñadas, así que hay que mandarlas a hacer y empezar con las pruebas. El primer prototipo estaría listo en un par de meses y la idea es probarlo en el Pampa Solar antes de fin de año”, indica el investigador. “También estamos trabajando en lograr que el controlador pueda determinar el estado de batería, de la misma manera que un auto común te va indicando la cantidad de nafta que le queda. Es algo bastante difícil de hacer. Estamos tratando de usar un algoritmo de inteligencia artificial”, agrega.
El controlador puede conectarse a una computadora a través de un puerto USB, aunque la salida es modificable y puede adaptarse a las necesidades del usuario. En el caso del Pampa Solar, se comunicará con la tablet que se encuentra en el interior del vehículo, para que el conductor tenga acceso a todos los datos de las baterías.
Carlucho explica que se trata de un “controlador pasivo” que, mediante un algoritmo, administra los procesos de carga y descarga de manera que los niveles de voltaje se mantengan siempre dentro de rangos que las baterías toleren. De este modo, se logra prolongar su vida útil.
“En este momento, el algoritmo ya está funcionando y las plaquetas están diseñadas, así que hay que mandarlas a hacer y empezar con las pruebas. El primer prototipo estaría listo en un par de meses y la idea es probarlo en el Pampa Solar antes de fin de año”, indica el investigador. “También estamos trabajando en lograr que el controlador pueda determinar el estado de batería, de la misma manera que un auto común te va indicando la cantidad de nafta que le queda. Es algo bastante difícil de hacer. Estamos tratando de usar un algoritmo de inteligencia artificial”, agrega.
Si bien los microcontroladores y circuitos integrados necesarios para fabricar el BMS deben importarse, el desarrollo local del algoritmo permite abaratar costos y garantizar una buena calidad. “La idea es que sea muy versátil y pueda ser aplicado a cualquier paquete de baterías, de manera que distintas aplicaciones (un vehículo, un panel solar, etc.) puedan usarlo de forma rápida y sencilla”, finaliza Carlucho.
Fuente: Agencia TSS