Mercedes reinventa la arquitectura de 800 voltios

La arquitectura de 800 voltios ya se ha convertido en uno de los principales argumentos técnicos de los eléctricos de nueva generación, pero Mercedes-Benz está trabajando en dar un paso más: que esa tensión deje de depender directamente de cómo estén conectadas las celdas, de su nivel de carga e incluso de su envejecimiento. La compañía ha mostrado un Power Converter experimental que utiliza pequeños convertidores programables para gestionar individualmente el flujo energético dentro de la batería y proporcionar una salida estable de hasta 800 voltios.

El desarrollo forma parte de varios proyectos de investigación que Mercedes ha presentado coincidiendo con su 140 aniversario. Junto a esta nueva electrónica de potencia aparecen también lunas con LED integrados y un sistema holográfico capaz de utilizar determinadas zonas del parabrisas como superficie de información. Ninguna de las tres tecnologías tiene por ahora un modelo o una fecha de comercialización confirmados.

Cómo funciona el Power Converter de Mercedes

En una batería convencional, la tensión del sistema depende fundamentalmente del número de celdas conectadas en serie y de la tensión que entrega cada una de ellas. Esa cifra varía con el nivel de carga y también puede verse condicionada por el envejecimiento o por diferencias de rendimiento entre celdas.

La solución investigada por Mercedes introduce microconvertidores programables a nivel de celda o de grupos de celdas. Cada uno puede regular su flujo energético de manera independiente y varios convertidores conectados en paralelo trabajan conjuntamente para suministrar una tensión continua estable de hasta 800 voltios. De esta forma, la salida de alta tensión deja de estar determinada exclusivamente por la configuración en serie del paquete.

La arquitectura permitiría además adaptar la potencia total añadiendo más módulos en paralelo, lo que abre una vía hacia paquetes de batería más flexibles y una mayor estandarización entre diferentes vehículos. Mercedes considera que este planteamiento podría facilitar el uso de distintas baterías y configuraciones de propulsión sin tener que adaptar de la misma forma toda la arquitectura de alta tensión. También podría reducir el número de componentes al asumir en un mismo hardware funciones que hoy dependen de diferentes equipos electrónicos.

Todavía trabaja con 3 kW

El proyecto se encuentra, no obstante, lejos de una aplicación directa en un coche de producción. La generación actual del Power Converter alcanza hasta 3 kW de potencia y es compatible con aplicaciones de corriente alterna y continua. Una cifra que queda muy lejos de las potencias necesarias para alimentar el sistema de propulsión de un automóvil eléctrico actual, que pueden situarse en varios cientos de kilovatios.

El propio diseño modular ofrece la vía para aumentar esa capacidad mediante convertidores conectados en paralelo, aunque Mercedes no ha comunicado qué potencia pretende alcanzar en las siguientes fases de desarrollo ni cuándo podría realizar pruebas en un vehículo de producción.

La compañía ya utiliza arquitecturas de 800 voltios en sus eléctricos actuales. La última generación del GLC, por ejemplo, admite hasta 330 kW en corriente continua y puede recuperar alrededor de 300 kilómetros de autonomía en diez minutos bajo condiciones óptimas. El Power Converter no sustituye esa tecnología actual, sino que investiga una forma diferente de construir y controlar futuros sistemas de alta tensión.

Más flexibilidad para las baterías y la carga bidireccional

Una de las posibilidades que Mercedes atribuye al sistema está relacionada con la carga. El Power Converter está concebido para trabajar tanto con AC como con DC y podría asumir funciones que actualmente necesitan diferentes etapas de conversión. La compañía señala además su compatibilidad potencial con Vehicle-to-Home y Vehicle-to-Grid, tecnologías que permiten utilizar la batería del automóvil para alimentar una vivienda o devolver electricidad a la red.

Mercedes ya ha comenzado a desplegar comercialmente carga bidireccional en Alemania junto a The Mobility House, aunque mediante la arquitectura eléctrica convencional de sus modelos compatibles. El nuevo convertidor pretende ir un paso más allá al integrar estas posibilidades desde la propia concepción del sistema de alta tensión. Otra ventaja potencial está en el envejecimiento. Al poder actuar sobre celdas o grupos de celdas individualmente, la electrónica tendría un margen mayor para gestionar diferencias internas y mantener estable la tensión de salida aunque el comportamiento del paquete deje de ser completamente homogéneo con el paso del tiempo.

Los cristales también quieren convertirse en pantallas

El resto de proyectos presentados por Mercedes están alejados del entramado eléctrico aunque comparten la intención de integrar la tecnología de una manera menos visible. El primero consiste en incorporar LED directamente en el laminado de los cristales del vehículo. Cuando están apagados prácticamente desaparecen, pero al activarse pueden mostrar información destinada tanto a los ocupantes como a otros usuarios de la vía.

Mercedes trabaja con dos tecnologías diferentes. Los mini-LED están pensados para superficies relativamente grandes, como una luneta trasera capaz de mostrar avisos de frenada, señales de advertencia o información de tráfico. Los micro-LED ofrecen una resolución superior y permitirían representar gráficos o animaciones en zonas más pequeñas.

La compañía ha mostrado también posibles usos laterales, entre ellos el estado de carga, información meteorológica, mensajes o incluso un disco de estacionamiento digital. Al tratarse todavía de prototipos de investigación, no existe una configuración definitiva ni confirmación sobre qué funciones superarían finalmente los requisitos regulatorios para llegar a producción.

El tercer desarrollo utiliza una película transparente laminada en el parabrisas y un proyector situado en el salpicadero. La película incorpora elementos ópticos holográficos —HOE— que reflejan únicamente determinadas longitudes de onda, concentrando la luz para que la imagen siga siendo visible incluso en condiciones de elevada luminosidad exterior. El sistema puede además limitar el ángulo desde el que se observa el contenido.

Esto permite, por ejemplo, proyectar entretenimiento delante del acompañante sin que el conductor pueda verlo desde su posición. En el lado del conductor podría utilizarse para navegación, información del vehículo o indicaciones contextuales superpuestas sobre el entorno. Las primeras demostraciones confirman también que se trata de una tecnología todavía temprana. El prototipo mostrado por Mercedes necesita mejorar resolución, contraste y dimensiones antes de convertirse en una alternativa real a una pantalla convencional, según las primeras pruebas realizadas con el sistema.