Cargador rápido de vehículos eléctricos basado en baterías de segunda vida
Tecnología habilitante para carga inteligente, economía circular y gestión flexible de la infraestructura eléctrica
1. Descripción general
El Cargador Rápido de Vehículos Eléctricos basado en módulos independientes de baterías de litio de segunda vida es una tecnología desarrollada por investigadores de la Pontificia Universidad Católica de Chile que busca acelerar la adopción de la electromovilidad mediante una solución innovadora de carga rápida y gestión energética.
La tecnología integra baterías reutilizadas provenientes de vehículos eléctricos con un sistema avanzado de electrónica de potencia capaz de combinar energía almacenada y energía proveniente de la red eléctrica para suministrar carga rápida a vehículos eléctricos sin requerir ampliaciones significativas de infraestructura eléctrica.
Su arquitectura modular, basada en la topología Triple Active Bridge (TAB), permite gestionar simultáneamente múltiples flujos de energía entre la red, las baterías y el vehículo, habilitando operaciones bidireccionales y nuevos servicios energéticos para operadores de infraestructura de carga.
El sistema incorpora además semiconductores de carburo de silicio (SiC) de última generación y compatibilidad con el estándar internacional CCS (ISO 15118-20), lo que facilita su integración con vehículos eléctricos comerciales y futuras aplicaciones de carga inteligente.
La tecnología fue desarrollada en el marco del proyecto FONDEF IDeA I+D 2023 (ID23I10387), alcanzando un nivel de madurez tecnológica TRL 7 mediante la construcción y validación de un prototipo funcional de 10 kW.
2. Problema que resuelve
La expansión de la electromovilidad requiere una creciente red de cargadores rápidos capaces de responder a la demanda de vehículos eléctricos en zonas urbanas, carreteras, centros logísticos y sistemas de transporte público.
Sin embargo, los cargadores rápidos convencionales presentan importantes desafíos:
- Requieren elevados niveles de potencia instantánea desde la red eléctrica.
- Obligan a realizar costosas ampliaciones de empalmes y transformadores.
- Generan mayores exigencias para la infraestructura de distribución.
- Incrementan los costos de implementación de nuevas electrolineras.
- No aprovechan el potencial de reutilización de baterías de vehículos eléctricos fuera de servicio.
Paralelamente, la creciente disponibilidad de baterías retiradas de vehículos eléctricos plantea un desafío ambiental y económico, ya que muchas de ellas conservan entre un 60% y un 80% de su capacidad útil.
La tecnología aborda ambos desafíos de manera simultánea, permitiendo reutilizar baterías de segunda vida como sistemas de almacenamiento energético y reduciendo significativamente la demanda instantánea sobre la red eléctrica.
3. Equipo de investigación
Investigador principal
- Félix Rojas Lobos, Profesor asociado de Ingeniería Eléctrica UC y Director del Centro de Energía UC.
- Javier Pereda, profesor Ingeniería Eléctrica UC y director de PEBLAB UC.
- Alvaro Ortiz, Ingeniero y Magister
- Manuel Donoso, Ingeniero y Magister.
Apoyo técnico y administrativo
- Daniela Núñez.
- Gonzalo Arenas.
4. Potencial de vinculación y transferencia
La tecnología presenta un alto potencial de transferencia hacia los sectores energético, industrial y de transporte, en un contexto de rápido crecimiento de la electromovilidad en Chile y el mundo.
Sectores objetivo
- Operadores de electrolineras.
- Empresas de transporte eléctrico.
- Empresas de logística y distribución.
- Distribuidoras eléctricas.
- Operadores de infraestructura energética.
- Empresas vinculadas a almacenamiento energético.
- Fabricantes de cargadores para vehículos eléctricos.
Oportunidades de transferencia
- Licenciamiento de la tecnología desarrollada por la UC.
- Desarrollo conjunto con fabricantes de infraestructura de carga.
- Integración en proyectos de smart grids y ciudades inteligentes.
- Implementación en corredores de electromovilidad.
- Aplicaciones Vehicle-to-Grid (V2G).
- Servicios de gestión energética y peak shaving.
Ventajas competitivas
- Reducción de hasta un 50% de la demanda instantánea a la red.
- Reutilización de baterías de segunda vida.
- Arquitectura modular escalable.
- Operación bidireccional.
- Compatibilidad con estándares internacionales.
- Desarrollo tecnológico nacional.
- Potencial exportador para mercados latinoamericanos y globales.
La tecnología se encuentra actualmente en una etapa avanzada de validación tecnológica y existen conversaciones para futuras estrategias de licenciamiento y comercialización.