Según las estimaciones de varias organizaciones de analistas, se espera que el mercado mundial de baterías para vehículos eléctricos se expanda a una tasa de crecimiento anual compuesta del 25 % al 30 % durante la próxima década. Tendrá un valor de más de $ 190 mil millones anuales para 2030, según un análisis futuro de investigación de mercado.
El elemento más importante en el diseño de vehículos eléctricos es la batería. Esto se debe a que los vehículos eléctricos determinan la distancia de recarga a carga y el rendimiento general. Además, representan un porcentaje importante del peso del vehículo y gran parte del coste. Los fabricantes de automóviles se beneficiarán enormemente de los avances que pueden aumentar la capacidad de la batería, reducir el tamaño de la batería y reducir el costo de la batería, lo que les brinda la oportunidad de aumentar su participación en el mercado. Como resultado, constantemente se prueban nuevas iteraciones químicas y configuraciones de celdas.
Los fabricantes de vehículos eléctricos deben aprender a ser más astutos que sus competidores con la ayuda de proveedores de baterías y socios de integración de sistemas. Para que los consumidores de automóviles no sufran de ansiedad por la autonomía, necesitan crear sistemas de almacenamiento de energía que amplíen su autonomía. Coche eléctrico Puedes moverte entre recargas. También se deben investigar enfoques de diseño que minimicen el costo de los componentes del vehículo, hagan que el modelo sea más atractivo para los clientes automotrices y logren una mayor aceptación comercial.
Los vehículos tienen un mayor alcance porque tienen densidades de celdas más altas y pueden transportar más carga. La compatibilidad con la carga rápida reduce el tiempo que se pasa en las estaciones de carga, lo que mejora la comodidad del usuario. Además, el desarrollo de baterías con una vida útil más prolongada permitirá a los propietarios diferir los costos de reemplazo por más tiempo, lo que reducirá el costo total de propiedad.
Objetivos de los proveedores de baterías
Dado lo importante que es el diseño y desarrollo de baterías para el éxito de los modelos EV, los proveedores de baterías se encuentran bajo una gran presión. Para cumplir con las expectativas de los fabricantes de automóviles involucrados, los proveedores deben:
- Aumente la productividad y amplíe la capacidad de fabricación para satisfacer el creciente interés de los consumidores por los vehículos eléctricos.
- Cumple con los estándares de seguridad del propio fabricante, además de varias reglamentaciones locales.
- Experimente con nuevos conceptos de diseño de baterías y químicas para brindar una mayor diferenciación a los modelos EV en los que se utilizan.
- Reduzca el tiempo de desarrollo tanto como sea posible para evitar oportunidades perdidas
- Maximice la eficiencia de sus operaciones de prueba implementando un flujo de trabajo automatizado.
- Sea ágil para adaptarse a los cambiantes procedimientos y requisitos de las pruebas.
Elementos clave de las pruebas de baterías de vehículos eléctricos
Para desarrollar y producir la próxima generación de baterías EV, los proveedores necesitan acceso a conjuntos de datos muy detallados que permitan un análisis más profundo. Esto permite determinar la presencia de desequilibrio de celdas e identificar posibles amenazas a la seguridad (relacionadas con factores como cortocircuitos, sobrecargas, fugas térmicas, etc.). Para hacer eso, necesita operar un sistema de prueba efectivo.
En pocas palabras, una configuración de prueba de batería generalmente consiste en:
- Dispositivo bajo prueba (DUT), es decir, módulo o paquete de batería
- Cámara ambiental y equipo enfriador/calentador en el que se ubica la batería y responsable de mantener las condiciones ambientales requeridas (temperatura, humedad, etc.) durante la realización del procedimiento de ensayo.
- Termociclador de batería para aplicar perfiles predefinidos de carga/descarga al dispositivo bajo prueba
- Equipo de instrumentación/medida para generar y capturar todas las variables necesarias para ejecutar con éxito la prueba a lo largo del tiempo
A través de una configuración de prueba de este tipo, los datos deben obtenerse continuamente de la batería bajo prueba para voltaje, corriente, temperatura y muchas otras variables. También se referencian otros parámetros, como el estado de carga de la batería. Todos estos datos deben obtenerse con el mayor grado de precisión y sin pérdidas que puedan distorsionar los resultados obtenidos o perder algo importante.
Contribuyente
Este artículo fue aportado por Arturo Vargas, Gerente Jefe de Marketing de Soluciones de National Instruments (NI).
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