El BMS no puede ver su pasado ni el comportamiento de otros paquetes de baterías similares, lo que ofrecería una línea de base para realizar diagnósticos avanzados.

El Dr. Kai-Philipp Kairies, consultor e investigador experto en gestión de baterías explica las razones por las que el futuro del sistema de gestión de las baterías, conocido como BMS, debe estar basado en la nube.

Las baterías no son solo grandes sistemas químicos con capacidad para producir energía eléctrica. El BMS (Battery Management System, por sus siglas en inglés) es el sistema de gestión que permite que las baterías funcionen en todo momento dentro de los parámetros más apropiados. Sin embargo, los sistemas actuales están muy limitados porque no puede aprender de su pasado ni del comportamiento que otras baterías han tenido en diferentes circunstancias. Por eso, un BMS basado en datos almacenados en la nube y gestionado por los algoritmos apropiados podría ayudar a sacar más partido a las baterías de los vehículos eléctricos.

El BMS es un sistema electrónico que gestiona la recarga y la descarga de una batería. Entre otras cosas, se encarga de evitar que funcione fuera de su área de operación segura recopilando datos sobre su estado, controlando el voltaje individual de cada celda y procediendo a su equilibrado cuando es necesario. Se trata de un software inteligente cuyos algoritmos pueden variar de un fabricante a otro y que es clave para alargar la vida útil de la batería. Al BMS le acompaña un sistema de comunicación con el exterior que habitualmente se conoce como el BUS de datos.

El Dr. Kai-Philipp Kairies, director ejecutivo de ACCURE Battery Intelligence, lleva una década como investigador, consultor y académico en el sector de las baterías, realizando su trabajo en lugares tan dispares como Alemania, Singapur y California. Gracias a ellos, ha acumulado una amplia experiencia en el campo de las innovaciones tecnológicas en el campo del almacenamiento de energía.

La startup que dirige actualmente impulsa la investigación y ayuda a otras empresas a comprender y mejorar la seguridad y la longevidad de sus baterías mediante análisis de datos avanzados. En una entrevista realizada por Battery Technology, describe el escenario en el que se encuentra su campo de trabajo y explica el papel que desempeñará en el futuro la tecnología de baterías basadas en datos.

Las baterías de iones de litio juegan un papel esencial en la nueva movilidad porque son las encargadas de almacenar energía, que ha de ser de origen renovable y alimentar los vehículos en los que nos desplazamos. El objetivo común de la industria de lograr las cero emisiones netas va de la mano para mejorar la seguridad, el rendimiento y la vida útil de las baterías.

Desde el aspecto medioambiental, “necesitamos utilizar las baterías que tenemos hoy en día de forma más eficiente”, asegura Kairies. Esta necesidad también es aplicable en términos de escasez de materias primas y ahorro de recursos. Los datos de la batería pueden indicar cómo los ciclos de carga y otros factores de uso afectan a su vida útil y su rendimiento, revelando cómo mejorarlo. “Debemos hacer correr la voz de que las baterías seguras, fiables y sostenibles son posibles y son la columna vertebral de nuestro futuro energético”.

El BMS monitorea todas las celdas dentro de un paquete de baterías equilibrándolas para limitar la divergencia entre ellas. También calcula el estado de carga (SOC), con el que se determina la autonomía de un coche eléctrico (o el tiempo que le queda de uso a un ordenador portátil). Finalmente, incluye funciones básicas de seguridad como la protección contra el sobrecalentamiento o las descargas profundas, que tratan de evitar fallos catastróficos en la batería.

Sin embargo, el BMS no reconoce cuando las celdas se comportan de forma ligeramente irregular y, por lo tanto, no puede informar al operador para prevenirle de un peligro. La razón por la que ocurre esto es su limitación de acceso a los datos. El BMS no puede ver su pasado ni el comportamiento de otros paquetes de baterías similares, lo que ofrecería una línea de base para realizar diagnósticos avanzados. Esta barreara restringe la posibilidad de pronosticar el estado de salud de la batería.

Por lo tanto, si bien el BMS genera todos los datos necesarios para realizar análisis avanzados, no puede hacerlo localmente. “Es por eso que para operar las baterías de manera efectiva y prevenir con éxito incendios y averías inesperadas, se necesita una capa adicional de seguridad”, explica Kairies.

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Baterías basadas en datos: así serán los vehículos eléctricos de próxima generación

Escrito por Gonzalo García