Que Porsche no esté teniendo el éxito que esperaba con sus coches eléctricos no significa que los alemanes no cejen en su empeño de mejorar sus productos. Porsche lleva más de 50 años corrigiendo los problemas del motor trasero de su 911 y está claro que los germanos han demostrado su valía. El caso de los eléctricos es muy similar. El Porsche Taycan es la muestra más evidente. De una evolución a otra la berlina ha ganado mucha autonomía sin perder un ápice sus prestaciones. Las mismas mejoras han llegado en el Porsche Macan. Ahora, los alemanes presentan un concepto que nunca antes habíamos escuchado, la “batería de corriente alterna”.
Tradicionalmente, un sistema de accionamiento consta de una batería de alto voltaje acoplada a un sistema de gestión de batería, electrónica de potencia para controlar el motor eléctrico y un cargador integrado para la carga con corriente alterna (CA). En este sistema, la electrónica de potencia convierte la tensión continua (CC) de la batería de alto voltaje en tensión alterna trifásica sinusoidal para el motor de tracción mediante un inversor de pulsos. Los ingenieros de Porsche han pensado en una nueva organización estructural para simplificar los componentes.
Más simplicidad para mejorar la escalabilidad
El gigante automovilístico alemán ha decidido mejorar el diseño para sus futuros vehículos, ya que esta "estructura ha demostrado su utilidad en los vehículos actuales". Para ello, los desarrolladores de Porsche Engineering han dividido la batería de alto voltaje del sistema de propulsión eléctrica en 18 módulos individuales, distribuidos en tres fases. Estos pueden controlarse individualmente mediante interruptores de potencia. "La interconexión flexible de los módulos de batería individuales en un Convertidor Modular Multinivel Serie Paralelo (MMSPC), como sistema distribuido en tiempo real, permite el modelado dinámico de la curva de tensión, de modo que la tensión de CA trifásica del motor puede generarse directamente a partir de la tensión de CC de los módulos de batería".
Porsche explica además que el nuevo concepto de batería se controla mediante una unidad de control estandarizada "con una plataforma informática especialmente potente y con capacidad de gestión en tiempo real". Porsche ha desarrollado el sistema como parte de un estudio de viabilidad, se probó en un banco de pruebas y se demostró en un vehículo. Este control individual también se alza como una característica de seguridad. Por ejemplo, si un eléctrico sufre un accidente el MMSPC se apaga y el sistema vuelve efectivamente a sus módulos individuales, lo que significa que solo se puede seguir midiendo el voltaje del módulo".
“La unidad de procesamiento representa una plataforma multiprocesador heterogénea y funciona como un único conjunto. Combina una matriz de puertas programables en campo (FPGA) —un circuito integrado con hardware programable— para el control y la monitorización de datos en relación con la capacidad en tiempo real del sistema, y un potente procesador multinúcleo para procesar grandes cantidades de datos en un solo componente”, ha explicado Daniel Simon, director de proyectos especializado en Porsche Engineering. El propio Simo ha añadido, “la FPGA puede encargarse de cálculos complejos para aliviar la carga del procesador y complementar los periféricos que faltan, lo que supone ventajas significativas en términos de escalabilidad y flexibilidad en comparación con las soluciones habituales de microcontroladores puros”.