6, 12, 48 voltios

A fines de la década de 1970, mi hermano mayor compró un automóvil Volkswagen Karmann Gia modelo 1966. Este fue el deportivo de dos plazas que se fabricó entre 1955 y 1974. Este automóvil tenía el motor enfriado por aire al igual que el Volkswagen Beatle. Con cualquier automóvil antiguo, pasa mucho tiempo trabajando en él, que lo hizo; no solo para que funcione, sino para que siga funcionando. Recuerdo la frustración que tenía con el sistema eléctrico, ya que el automóvil se basaba en un sistema eléctrico de 6 voltios, y las piezas de repuesto de 6 voltios, como las bombillas, eran difíciles de encontrar para el automóvil, lo que aumentaba la frustración. Pensó en convertir el automóvil a 12 voltios para disminuir su frustración.

A partir de la década de 1950, la industria automotriz comenzó a migrar de 6 a 12 voltios, y la razón principal fue el aumento del tamaño del motor que demandaba baterías más potentes y de mayor voltaje. En la actualidad, la industria automotriz transita otra migración de voltajes de sistemas de 12 voltios a sistemas duales de 12 y 48 voltios. Existe un “estándar automotriz propuesto, el LV148, que combina un bus secundario de 48 V con el sistema existente de 12 V”.^1. Este estándar complementaría los sistemas actuales de 12 voltios. "... la batería de 12 voltios que alimenta todas las luces, los accesorios del motor y el sistema de entretenimiento e información del automóvil no se irá a ninguna parte en un futuro cercano".² Estos sistemas no son los híbridos ni los vehículos eléctricos que estuvieron en el mercado en el último tiempo sino algo nuevo.

Estos sistemas de 48 voltios se utilizan para ayudar a satisfacer la creciente necesidad de potencia de los automóviles, lo que reduce las emisiones y aumenta el rendimiento de los automóviles tradicionales. Se necesita un sistema de alimentación más fuerte que sea compatible con rieles de 12 y de 48 voltios para que estos sistemas funcionen. El LTC3871 de Power by Linear™/Analog Devices es un controlador regulador de conmutación reductor o elevador bidireccional que se diseñó para sistemas automotrices duales de 12 y 48 voltios. El LTC3871 “funciona en modo reductor desde el bus de 48 V al bus de 12 V o en modo elevador de 12 V a 48 V”.¹ El LTC3871 también carga ambas baterías o entre baterías, así como también extrae energía de cada batería, lo que la convierte según la demanda del sistema.

Diagrama de bloques de aplicaciones típicas para el LTC3871 (Fuente de la imagen: Analog Devices)

El futuro de los sistemas de baterías de automóviles está en la adición de un sistema de 48 voltios al sistema de 12 voltios. Ese futuro ya llegó. Hoy varios fabricantes de automóviles como Audi, Volkswagen, Mercedes-Benz y Fiat Chrysler Automobiles (FCA) están presentando modelos de producción que utilizan sistemas de 48 voltios. Mi hermano vendió su Karmann Gia hace años, pero puedo verlo comprar un auto nuevo de 48 voltios en el futuro.

Referencias:

1 - Los sistemas automotrices de doble batería 48 V/12 V requieren controladores bidireccionales CC/CC para un óptimo rendimiento: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/technical-articles/P395_EN-Automotive.pdf

2 - Todo lo que necesita saber sobre la próxima revolución eléctrica de automóviles de 48 voltios: https://jalopnik.com/everything-you-need-to-know-about-the-upcoming-48-volt-1790364465