Ingeniería integral de baterías de tracción, de la estrategia de celda a la ejecución de hardware y software críticos para la seguridad.
eMOBINO aporta autoridad técnica sobre todo el alcance de ingeniería de los sistemas de baterías de tracción automotriz: arquitectura, diseño, integración, seguridad funcional, estrategia de verificación y preparación para certificación. Nuestro trabajo se basa en programas de vehículo reales, modos de fallo reales y restricciones de producción reales, no en comparativas teóricas ni en una perspectiva puramente de laboratorio.
Arquitectura de batería y diseño de sistema
En China y gran parte de Asia, los vehículos eléctricos se denominan vehículos de nueva energía (NEV). El rendimiento, la seguridad, el costo y el riesgo a largo plazo de una batería se deciden a nivel de arquitectura. Apoyamos la definición de sistemas de baterías de la celda al paquete de baterías, alineada con la integración en el vehículo, la seguridad y las restricciones del ciclo de vida, también en arquitecturas como Cell-to-Module (CTM), Cell-to-Pack (CTP) y Cell-to-Chassis/Body (CTC/CTB). Alcance habitual:
- Selección de celdas e ingeniería de aplicación
- Análisis de compromisos entre química, formato y proveedor
- Dirección del diseño mecánico de módulo y paquete de baterías
- Conceptos estructurales, diseño de carcasa y consideraciones de choque
- Arquitectura de gestión térmica y estrategia de refrigeración
- Definición de la arquitectura eléctrica de la batería
- Topología de alta tensión, conceptos de protección y trayectos de corriente
El objetivo es un sistema coherente y técnicamente defendible, no la optimización aislada de componentes.
Ingeniería de software de BMS
Software de control de baterías crítico para la seguridad, desarrollado y llevado a estándares automotrices globales. Diseñamos arquitecturas de software de BMS modulares y escalables, alineadas con las prácticas de los fabricantes de vehículos (OEM) y con entornos orientados a AUTOSAR. Alcance funcional habitual:
- Definición de la arquitectura de sistema y de software
- Gestión de estados e inicialización
- Monitorización de celdas, diagnóstico y lógica de balanceo
- Estrategias de gestión térmica y protección
- Algoritmos de estimación de estado: estado de carga (SoC), estado de salud (SoH), SoF, SoP
- Lógica de gestión de energía y potencia
- Control de contactores y alta tensión, procesamiento de medidas HV
- Abstracción de E/S y capas de interacción con el hardware
- Gestión de comunicaciones (vehículo e interfaces externas)
- Estrategias de gestión de errores, avisos y fallos
- Gestión de calibración y parámetros
- Planificación de tareas, integración y optimización del rendimiento en tiempo de ejecución
El foco está en un comportamiento robusto en condiciones reales de operación y fallo, no solo en el caso nominal.
Desarrollo de software guiado por verificación
La verificación es una actividad central de ingeniería, no una casilla que marcar al final. Definimos y ejecutamos estrategias de verificación estructuradas a varios niveles:
- Verificación basada en simulación (MiL/SiL): casos de prueba a nivel de unidad e integración, entornos de simulación, verificación funcional de los algoritmos centrales, pruebas de robustez con inyección de fallos, verificación de los mecanismos de seguridad
- Verificación basada en hardware (HW del cliente / HiL parcial): preparación del montaje de ensayo, verificación del arranque, verificación de comunicaciones e interfaces, pruebas de E/S y contactores, comportamiento en modo degradado, pruebas de gestión de errores con inyección de fallos
Los ensayos no solo se ejecutan: sus resultados se interpretan y las conclusiones se incorporan al diseño para corregirlo y mejorarlo.
Ingeniería de hardware de BMS
Apoyamos el diseño y la maduración del hardware de BMS con un enfoque claro en seguridad funcional, diagnóstico y robustez de producción. Alcance:
- Definición de la arquitectura de hardware de BMS
- Trayectos de medida y señal críticos para la seguridad
- Conceptos de redundancia y diagnóstico
- Sensado HV, monitorización de aislamiento y circuitos de protección
- Revisión de diseños de hardware de BMS existentes
- Maduración del diseño hacia arquitecturas alineadas con ISO 26262
- Esquema, layout de PCBA y selección de componentes, listos para producción (DFM, DFT)
- Unidades maestras de BMS y unidades de distribución de potencia HV (PDU, BDU)
Este servicio es especialmente valioso para organizaciones con diseños existentes que deben elevarse hasta cumplir las expectativas de seguridad de los OEM globales.
Integración de seguridad funcional (ISO 26262)
La seguridad funcional está integrada en el sistema de batería, el hardware de BMS y el software de BMS. Nuestro papel: orientación, integración y mejora del diseño, no mero cumplimiento documental. Alcance habitual:
- Conversión de los conceptos de seguridad funcional en requisitos de sistema y software
- Guía para la implementación de mecanismos de seguridad
- Estrategias de monitorización de seguridad y diagnóstico
- Definición de casos de prueba de seguridad funcional
- Verificación de seguridad funcional en entornos de simulación
- Alineación con los conceptos de seguridad a nivel de vehículo
Así los sistemas de baterías siguen siendo defendibles en auditorías, certificación e incidentes de campo.
Integración e interfaces con el vehículo
Los sistemas de baterías deben encajar sin fricción en la plataforma del vehículo. Apoyamos:
- Integración del paquete de baterías en la arquitectura del vehículo
- Definición de interfaces mecánicas, eléctricas y térmicas
- Interfaces HV y conceptos de seguridad
- Alineación con la arquitectura E/E del vehículo y los sistemas de control
Validación, seguridad y cumplimiento normativo
Diseñamos estrategias de validación, definimos criterios de aceptación e interpretamos resultados. Alcance específico de baterías:
- Definición de la estrategia DVP para baterías automotrices
- Definición de escenarios de abuso y orientación de la estrategia de ensayos
- Selección de métodos de ensayo y normas (orientativa)
- Interpretación de resultados de ensayo y evaluación del grado de preparación
- Análisis de seguridad de baterías e interpretación de fallos
- Orientación para preparar la certificación (p. ej. UNECE R100, UL 2580, UN 38.3)
Esta capacidad es clave para organizaciones que se preparan para el inicio de producción en serie (SOP), la certificación, auditorías o investigaciones posteriores a incidentes.
Revisión y mejora del diseño
Más allá de los desarrollos nuevos, eMOBINO ofrece revisiones independientes de sistemas de baterías existentes. Incluye:
- Análisis de brechas de arquitectura y diseño
- Identificación de riesgos de seguridad, robustez y escalabilidad
- Maduración del diseño hacia los estándares de los OEM globales
- Recomendaciones claras y accionables, con indicaciones para implementarlas
Aplicaciones especiales y de defensa
Las baterías de vehículos especiales y de defensa, drones y robots trabajan en condiciones más duras: impactos, vibraciones, amplios rangos de temperatura y requisitos de seguridad estrictos. Diseñamos el paquete de baterías y el BMS para esas condiciones y planificamos los ensayos de calificación con laboratorios acreditados.
Áreas de aplicación
- Automóviles de pasajeros, SUV y minivans
- Vehículos comerciales ligeros, medios y pesados (LCV, MCV, HCV)
- Minibuses y autobuses eléctricos
- Vehículos de dos y tres ruedas, scooters eléctricos
- AGV, montacargas, carritos de golf y buggies
- Drones y robots
- Vehículos de defensa y de uso especial
Apoyo en la selección de celdas y en el diseño del paquete de baterías y del BMS para cada aplicación.
Hablemos de su proyecto
Ingeniería de sistemas de baterías para automoción, desde la selección de celdas hasta la integración del paquete de baterías, incluidos el hardware y el software del sistema de gestión de baterías (BMS), la gestión térmica, la seguridad funcional y la estrategia de validación, con foco en baterías de tracción listas para producción, conformes con la normativa e integradas en el vehículo.