Se inició la carrera para hallar la química ideal para las baterías de plug-in híbridos y vehículos totalmente eléctricos, pero una startup en Indiana cree que la combinación de distintas tecnologías de almacenamiento tal vez sea la mejor manera de mejorar el rendimiento del vehículo y reducir el coste. La tecnología de la empresa permite que los vehículos funcionen con una combinación de pilas de combustibles, ultracondensadores y baterías de ácido/plomo comunes y corrientes.

Indy Power Systems, ubicada en Noblesville, desarrolló un sistema de administración de energía para los vehículos que puede pasar rápidamente de una a otra fuente de energía, sean dos o más, aunque tengan voltajes diferentes. “Es básicamente un interruptor que redirige la energía sin importar la cantidad ni la dirección”, comenta Steve Tolen, presidente ejecutivo y fundador de Indy Power, que opera fuera del Purdue Research Park. “El hardware gestiona los cambios y el software gestiona el tiempo y las cantidades”.

Tolen dice que el conjunto de energía de electrónica, llamado Multi-Flex Energy Management System, es sólo un poco más grande que un ordenador portátil. Lo describe como un conversor común de DC (Corriente Directa) a DC controlado por software que es variable y bi-direccional.

“Imaginen echar agua caliente y fría a una bañera. Podemos agregar una cantidad variable de agua caliente y podemos agregar una cantidad variable de agua fría en distintos volúmenes para equiparar el flujo del desagüe, que también puede ser variable. En otras palabras, El motor puede pedir distintas cantidades de corriente y nosotros podemos proveerlo, y en proporciones diferentes desde las dos (o más) fuentes de energía, sin tener en cuenta el voltaje de las fuentes de energía”, explica Tolen.

Por ejemplo, un vehículo eléctrico puede tener tanto conjuntos de baterías de ácido/plomo como de ión de litio. Las baterías de ácido/plomo más avanzadas pueden ser más baratas, pero también son más pesadas y se deterioran más rápidamente si son objeto de cargas y descargas regulares. Las baterías de ión de litio generalmente son más fuertes y livianas pero mucho más caras. Combinar las dos significa que puedes usar menos cada una. E igualmente importante es que ambas químicas pueden equilibrarse una contra otra para optimizar el rendimiento, dice Tolen. Por ejemplo, las baterías de ión de litio pueden utilizarse para aliviar el stres sobre las baterías de ácido/plomo y extender su vida útil y viceversa.

Reza Iravani, profesor de ingeniería eléctrica y de computación en la University of Toronto, dice que el sistema de Indy Power es parte de una tendencia hacia mayor énfasis sobre el almacenamiento híbrido. Él dice, por ejemplo, que investigadores en Australia diseñaron un sistema de baterías para automóvil que combina la tecnología de ácido/plomo con súper-capacitadores, resultando en un aumento del 400 por ciento a la vida útil de las baterías de ácido/plomo.

“Muchos grupos de investigación diferentes están trabajando en el concepto”, dice Iravani, que está trabajando en sistemas similares que podrían aprovechar las empresas de servicios públicos, para pasar de tecnologías de almacenamiento de energía a fuentes de energía renovables, tales como eólica y solar. Iravani dice que dentro de cinco o seis años, los métodos híbridos mejorarán el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de energía significativamente. Indy Power también demostró su tecnología en carritos de golf y está aumentando a escala para llegar a vehículos para recorrer autopistas. Tolen dice que un fabricante se acercó a la empresa la semana pasada, para decirle que estaba interesado en combinar dos químicas diferentes de ión de litio y un conjunto de baterías ácido/plomo para un vehículo plug-in híbrido.   

El sistema de Indy también se puede adaptar con una simple mejora del software, comenta Tolen. Él se imagina el día en que podamos mejorar el rendimiento de los vehículos del mismo modo que le estamos agregando RAM a los ordenadores. “Mi esposa nunca conduce más de 32 kilómetros por día, así que probablemente pondría un 100 por ciento de ácido/plomo en su vehículo. Algunas personas querrán viajar 64 kilómetros, así que tendrán 5 kilovatios-hora de baterías de ión de litio, y tal vez 15 kilovatios-hora de ácido/plomo. Depende de las preferencias. Sólo debemos cambiar el paradigma de cómo compramos automóviles.

La empresa se respalda en algunos técnicos veteranos. Bill Wylam es uno de sus directores, un ex ingeniero de General Motors que fue responsable del desarrollo del sistema de propulsión del automóvil eléctrico de GM, EV1. El jefe principal de operaciones de Indy Power es Bob Gaylen, quien ayudó a desarrollar el conjunto de baterías para el prototipo del EV1.

Tolen también dice que se acercaron empresas de servicios públicos a Indy Power para que se pueda aumentar el sistema Multi-Flex para usarse en aplicaciones basadas en la cuadrícula. Iravani dice que venderle al sector eléctrico será más difícil debido a su aversión al riesgo, pero él cree que la combinación de electrónica de la energía y el almacenamiento de energía híbrida podrían aumentar la confiabilidad en la cuadrícula y permitir que las empresas de servicios públicos utilicen más energías renovables.