Suecia va cada vez más en serio: logra un sistema de carga rápida que extiende un 23% las baterías de los coches eléctricos

Hoy el desgaste de las baterías de los coches eléctricos durante la carga rápida es uno de los principales frenos a su adopción masiva. Y es que los protocolos actuales aplican la misma intensidad de corriente sin importar si la batería es nueva o lleva miles de ciclos a sus espaldas, una estrategia que acelera el deterioro interno sin que el usuario lo note hasta que ya es tarde.

Un equipo de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Gotemburgo (Suecia), ha encontrado una respuesta basada en inteligencia artificial. En lugar de ignorar el estado de la batería, el sistema lee su condición en tiempo real y ajusta la carga en consecuencia.

Así es el sistema de carga inteligente que alarga la vida de las baterías de los coches eléctricos

Antes que nada, hay que darle crédito a los investigadores Meng Yuan y Changfu Zou, del Departamento de Ingeniería Eléctrica de Chalmers, quienes han publicado sus hallazgos en la revista IEEE Transactions on Transportation Electrification.

Su algoritmo de aprendizaje por refuerzo adapta la corriente durante cada sesión de carga rápida al estado real de la batería, con un resultado que supera con claridad los protocolos convencionales: la vida útil de las baterías de iones de litio se extiende casi un 23% sin que el tiempo de carga varíe de forma perceptible (la diferencia es de apenas unos segundos).

«Demostramos que es posible cargar más o menos igual de rápido que hoy, pero con una degradación a largo plazo significativamente menor», afirmó Meng Yuan.

El estudio midió la vida útil hasta que la batería alcanza el 80% de su capacidad original, el umbral habitual en la industria para determinar el fin de la vida comercial de una batería.

Más ciclos de carga equivalen a más kilómetros útiles antes de tener que sustituir el componente más costoso de un coche eléctrico.

Hay un fenómeno que los cargadores de coches eléctricos ignoran: ¿Cuál es?

Detrás del hallazgo hay un proceso electroquímico que los protocolos de carga estándar no contemplan: el lithium plating o precipitación de litio metálico.

Durante la carga rápida, el litio deja de almacenarse correctamente en la estructura del ánodo y se deposita en forma de metal sobre el electrodo. El resultado es una pérdida de capacidad progresiva que, en casos extremos, puede derivar en cortocircuitos internos.

El problema se agrava porque los cargadores actuales aplican siempre los mismos parámetros de corriente y voltaje, sin tener en cuenta si la batería es nueva o lleva años de uso.

El algoritmo de Chalmers corrige exactamente eso. ¿Cómo? Pues, aprende por ensayo y error a lo largo de miles de simulaciones y ajusta la corriente en cada sesión según el nivel de carga instantáneo y el estado de salud acumulado. A diferencia de un protocolo fijo, el modelo gana precisión con el tiempo.

Lo que hay que saber sobre el software y hardware que propone este sistema sueco

La principal ventaja práctica del sistema es que no requiere ningún componente nuevo. La implementación pasa únicamente por actualizar el software del sistema de gestión de la batería (BMS), lo que facilita su integración por parte de los fabricantes.

El modelo también incorpora capacidades de transfer learning para adaptarse a distintas químicas de batería sin necesidad de reentrenarlo desde cero, una cualidad que reduce la barrera de entrada para distintos tipos de vehículos.

El siguiente paso del equipo es validar el método en baterías físicas, ya que hasta ahora la investigación se ha apoyado en simulaciones digitales de uno de los tipos más extendidos en el mercado.

Así, como se anticipó desde el principio, si las pruebas con hardware real confirman los resultados, el sistema podría prolongar de forma considerable la vida útil de las baterías de los coches eléctricos empleados en flotas de taxis, vehículos de reparto y operadores que dependen de la carga rápida a diario.