Las baterías son cosas caras y aterradoras. Si no nos preocupa que se incendien, nos preocupa que pierdan la capacidad y el alcance suficientes para que nuestro vehículo eléctrico quede inutilizable e invendible. Un buen sistema de administración de baterías (BMS) es un gran defensor contra cualquier desastre, y Texas Instruments acaba de presentar nuevos monitores de celdas y paquetes que superan el estándar de exactitud y precisión de BMS lo suficiente como para aumentar potencialmente las cifras de rango restante en tiempo real de un EV, incluso cuando la batería es nueva.
Cómo funciona la gestión de la batería
El trabajo del sistema de administración de la batería es monitorear continuamente el estado de carga y el estado de salud de la batería. Tampoco se puede medir directamente; ambos deben calcularse o deducirse de otras mediciones. Determinar el estado de carga (que presagia el rango) requiere medir el voltaje, la corriente, la impedancia, la temperatura, la capacidad y el perfil reciente de carga/descarga de la batería. El estado de salud se determina de manera similar en base a la consideración histórica de la mayoría de los factores anteriores más la naturaleza del número de ciclos de carga y descarga que ha sobrevivido. Los sensores a nivel de celda y paquete miden los parámetros anteriores.
Mejor ratonera BMS de TI
El nuevo sistema de monitoreo de celdas BQ79718-Q1 de TI es capaz de medir el voltaje de la batería con una precisión de hasta 1 milivoltio (su predecesor era de +/- 3,5 mV, mientras que otros se desvían hasta 10 mV), mientras que el sistema de monitoreo de paquetes BQ79731-Q1 puede mida la corriente del paquete de baterías con una precisión del 0,05 por ciento, otra gran mejora con respecto a la tecnología BMS de última generación actual. Agregue a esa sincronización de voltaje-corriente hasta 64 microsegundos, y la precisión de los niveles de potencia de carga o descarga instantáneos calculados no tiene precedentes, lo que permite una instantánea mucho más precisa en tiempo real del estado de la batería.
¿Cuánto rango puede ganar esto?
La respuesta a esa pregunta depende en gran medida de la química de la batería de iones de litio que se esté monitoreando. La mayoría de los autos eléctricos de alta gama en los EE. UU. usan baterías de níquel-manganeso-cobalto (NMC), debido a su mayor densidad de energía. Con estos, el rango típico de un paquete de 300 millas podría variar en 6 millas con una precisión de voltaje de 10 mV, que se reduce a solo 0,5 millas con la precisión de 1 mV de TI. Gran cosa, ¿verdad?
Pero la química de litio-hierro-fosfato (LFP), que es mucho más barata (y, a menudo, de origen más ético) demuestra una curva de voltaje mucho más plana a medida que se descarga, lo que significa que pequeñas variaciones en el voltaje medido pueden dar como resultado estimaciones de rango drásticamente diferentes. A saber: el alcance de una batería LFP de 300 millas puede tener un error de hasta 78 millas con un error de cálculo de 10 mV. Esto se reduce a solo 15 millas con una precisión de 1 mV. Por lo tanto, la tecnología TI también es un habilitador de la tecnología de batería LFP menos costosa.
¿Cuánto y qué tan pronto?
Esta tecnología se presentará en CES 2023, pero Texas Instruments ofrece módulos de desarrollo y evaluación para probar los monitores de celda y paquete por $ 399 y $ 199 respectivamente, con los monitores individuales a un precio de $ 8.39 cada uno por 1,000. Así que busque que alcancen la producción en volumen después de unos años de desarrollo, con un precio muy por debajo de esas cifras.