Un control inteligente en el sistema de vehículo eléctrico con DBS y BMS integrados para una solución sostenible

Por qué importan las baterías más inteligentes para los coches eléctricos

Los coches eléctricos prometen aire más limpio y calles más silenciosas, pero su éxito sigue dependiendo de un componente de hardware persistente: la batería. A los conductores les preocupa la autonomía, el tiempo de carga y cuánto durará la batería antes de necesitar reemplazo. Este estudio explora una nueva forma de operar un vehículo eléctrico usando dos baterías que cooperan, un sistema de control inteligente y la ayuda del sol, que trabajan en conjunto para extraer más energía útil de cada carga y mantener el paquete de baterías en mejor estado durante más tiempo.

Dos baterías son mejor que una

Los investigadores proponen un sistema de batería dual en el que un vehículo eléctrico emplea dos paquetes de baterías separados en lugar de depender de uno solo. Una unidad de control dedicada, conocida como sistema de gestión de baterías, supervisa constantemente la tensión, la temperatura y el nivel de carga de ambos paquetes. En vez de consumir energía de forma uniforme o a ciegas, el sistema decide en tiempo real qué batería debe suministrar energía y cuál debe descansar o recargarse. Al compartir la carga de trabajo, las dos baterías evitan descargas profundas y condiciones de funcionamiento estresantes que típicamente acortan la vida útil de la batería y limitan la autonomía.

Cómo el control inteligente mantiene el equilibrio energético

En el núcleo del enfoque hay un controlador inteligente que realiza balanceo dinámico de la carga. Mide el estado de carga de cada batería y compara sus tensiones, luego utiliza interruptores electrónicos para dirigir la energía donde se necesita. Cuando una batería está más descargada, el controlador puede favorecer al paquete más sano o recargar el más débil si hay energía disponible de otras fuentes. El equipo implementó y probó esta lógica usando simulaciones en MATLAB/Simulink y un montaje de hardware a pequeña escala basado en un microcontrolador Arduino, sensores, relés y celdas de ion-litio. En el prototipo, una batería puede alimentar el vehículo mientras la otra se carga, y el sistema intercambia los roles automáticamente según cambian los niveles de carga.

Añadiendo luz solar a la mezcla energética

El diseño del vehículo también integra paneles solares para apoyar a las baterías. Módulos fotovoltaicos montados externamente alimentan su energía a través de un convertidor que busca continuamente el punto de funcionamiento más productivo del panel, un método conocido como seguimiento del punto de máxima potencia. La energía solar captada se dirige luego al sistema de batería dual a través del mismo controlador inteligente que gestiona la potencia de tracción. Aunque la contribución solar es modesta en comparación con la capacidad de la batería principal, puede ampliar el tiempo de funcionamiento, ayudar a mantener un nivel de carga más saludable durante el uso diurno y reducir la dependencia de la electricidad de la red, especialmente en regiones soleadas.

Del modelo de laboratorio a la conducción en el mundo real

Para explorar cómo se comporta la idea a lo largo del tiempo, los autores midieron primero cómo se descarga una única batería de ion-litio de 12 V mientras alimenta una carga eléctrica diseñada para imitar un vehículo pequeño. La tensión y el estado de carga descendieron de forma sostenida durante varias horas. A continuación repitieron las pruebas con el sistema de batería dual activo. En este caso, una batería comenzaba suministrando energía mientras la otra se recargaba repetidamente con los paneles solares y entraba en servicio una vez alcanzado un nivel de carga objetivo. Durante un periodo de funcionamiento de ocho horas, el sistema combinado mantuvo niveles de carga más saludables y un perfil de tensión más estable que el que podría lograr la batería sola, manteniendo al mismo tiempo el suministro de energía a los motores.

Qué significan los resultados para los usuarios cotidianos

En términos sencillos, el estudio muestra que tratar el paquete de baterías como un equipo gestionado en lugar de un único trabajador puede resultar beneficioso. Al coordinar dos baterías, dirigir la energía de forma inteligente y añadir un aporte constante de energía solar, el prototipo alcanzó una mayor eficiencia global (alrededor del 85%), redujo la energía desperdiciada y mantuvo las baterías dentro de un rango de carga más seguro de aproximadamente el 60% en lugar de permitir que oscilaran entre casi lleno y casi vacío. Para los conductores, esa combinación podría traducirse en mayor autonomía por carga, menos paradas para enchufar y un envejecimiento más lento de las baterías. Aunque este trabajo aún está en fase experimental, apunta hacia futuros vehículos eléctricos que gestionen discretamente múltiples fuentes de energía para ofrecer una conducción más suave, fiable y sostenible.

Cita: Prashant, Verma, G., Virmani, R. et al. An intelligent controlling in electric vehicle system with integrated DBS and BMS for sustainable solution. Sci Rep 16, 13734 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42354-w

Palabras clave: vehículos eléctricos, gestión de baterías, sistema de batería dual, carga solar, eficiencia energética