E-ION
Cada celda piensa por sí misma
Un Battery Management System distribuido nacido en las pistas de Formula Student, donde cada módulo de celda ejecuta su propio modelo de State-of-Health y equilibra el pack químicamente, prolongando su vida útil en un 30%.
Año
2024
Cliente
Consorcio automotriz italiano (confidencial)
Rol
Arquitectura de sistema, firmware embebido, modelado de AI
Duración
10 meses
Equipo
5 ingenieros embebidos, 1 ingeniero de ML, 1 diseñador de hardware
Categoría
Ingeniería embebida / Vehículos eléctricos
// El contexto
El mercado de las baterías EV de alto rendimiento está en una encrucijada: los BMS centralizados tratan el pack como un monolito, enmascarando la deriva química de las celdas individuales hasta que el daño ya está hecho. Los equipos italianos de Formula Student llevan años recopilando telemetría de altísima densidad, un patrimonio casi nunca aprovechado más allá de los paddocks. En 2024 un consorcio industrial vio en esos datos en bruto la materia prima para rediseñar la inteligencia de la batería.
// El desafío
La verdadera dificultad no era el modelo de AI, sino hacerlo correr sobre microcontroladores de bajo costo en tiempo real, sin sacrificar la seguridad funcional IEC 61508. Distribuir la inteligencia entre decenas de módulos significaba repensar la topología de comunicación y garantizar la coherencia global del pack sin un nodo central omnisciente. El equilibrado químico requería un modelo físico-empírico que ningún framework de ML off-the-shelf estaba preparado para alojar.
// Qué lo hizo especial
Inferencia en 48 kB
El modelo SoH cuantizado corre sobre STM32F4 en menos de 3 ms por ciclo, bare-metal, con menos de 8 mW de consumo adicional.
Equilibrado químico activo
El MPC distribuido actúa sobre corriente y temperatura para minimizar el crecimiento de la capa SEI, prolongando la vida del pack en un 30%.
Datos de pista, producto real
14 meses de telemetría, más de 900 GB, aportaron distribuciones térmicas y de carga imposibles de replicar en laboratorio.
Seguridad funcional SIL 2
La cadena de firmware se desarrolló con static analysis, mutation testing automatizado y cobertura MC/DC del 97%.
// Resultados
+30%
Vida del pack extendida
<3 ms
Latencia de inferencia SoH
48 kB
Footprint del firmware
97%
Cobertura MC/DC
900+ GB
Datos procesados
96
Celdas en el pack piloto
// El proceso
Exploración y datos
Análisis del archivo telemétrico de Formula Student y elección de la topología de comunicación distribuida.
Modelado y validación
Entrenamiento del modelo SoH, gemelo digital NMC en Simulink y validación hardware-in-the-loop en banco de celda.
Firmware y hardware
Firmware Rust/C optimizado, diseño de PCB en Altium y calificación térmica de -20 a +70 °C.
Integración y pruebas
Pack de 96 celdas, envejecimiento acelerado, auditoría SIL 2 independiente y documentación certificable.
"Zeklar llevó a producción una idea que solo teníamos sobre el papel, con el rigor que esperábamos de un partner de sistema y la velocidad que no esperábamos de nadie."
// El impacto
E-ION demostró que la inteligencia distribuida a nivel de celda es industrialmente viable sin renunciar a la certificabilidad: el consorcio puso en marcha un programa pre-serie de 500 unidades. La arquitectura es objeto de dos solicitudes de patente europea presentadas junto al cliente.