Ingeniero eléctrico de la Universidad de Toledo, que casi muere de niña en África debido a la falta de energía de un hospital, ha desarrollado una nueva solución de almacenamiento de energía para fabricar paquetes de baterías en vehículos eléctricos, satélites los aviones y las estaciones de cuadrícula duran más y cuestan menos.

La nueva tecnología llamada ecualizador binivel es el primer híbrido que combina el alto rendimiento de un ecualizador activo con el bajo costo del ecualizador pasivo.

"Es un cambio de juego porque solucionamos el problema de las celdas débiles en el almacenamiento de baterías de iones de litio para paquetes con cientos de celdas, "dijo el Dr. Ngalula Mubenga, profesor asistente de tecnología de ingeniería eléctrica en UT. "Siempre que hablamos de baterías, estamos hablando de celdas conectadas en serie. Tiempo extraordinario, la batería no está equilibrada y limitada por la celda más débil de la batería ".

Antes del ecualizador binivel, los fabricantes de baterías y los fabricantes de automóviles equilibraron los voltajes de las celdas en un paquete de baterías grande utilizando un circuito pasivo, que pierde más energía, o un circuito activo, que es 10 veces más caro.

"A pesar de sus importantes pérdidas, Los ecualizadores pasivos se utilizan en la mayoría de las aplicaciones porque son relativamente simples y de bajo costo, "Dijo Mubenga.

En la nueva tecnología de Mubenga, las celdas se agrupan en secciones. Cada celda dentro de la sección está equilibrada por un ecualizador pasivo, mientras que toda la sección está equilibrada por un ecualizador activo.

"Si hay 120 celdas en una batería, dividir las células en 10 grupos de 12, "Dijo Mubenga." Entonces solo necesitas nueve unidades de ecualizador activo y 120 unidades de ecualizador pasivo usando el ecualizador binivel. Con ecualizadores activos actuales, los fabricantes tendrían que utilizar 120 ecualizadores activos. Para los fabricantes que no pueden permitirse usar solo ecualizadores activos, el ecualizador binivel es la solución al problema ".

Los experimentos han demostrado que el ecualizador binivel aumenta la capacidad de descarga de las baterías de iones de litio en aproximadamente un 30 por ciento, y el paquete dura más porque las células están equilibradas.

"En lugar de que la batería de un vehículo eléctrico dure solo cuatro años, duraría mucho más, "Dijo Mubenga.

Mubenga trabajó en el proyecto con el Dr. Tom Stuart, profesor emérito del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la UT, que tuvo la idea del ecualizador binivel.

Su equipo está licenciando el ecualizador híbrido y el kit de actualización a los fabricantes. La investigación fue publicada recientemente en Pilas , una revista internacional. La financiación del proyecto fue proporcionada por el programa Ohio I-Corps y el programa Ohio Third Frontier.

Mubenga planea presentar su nuevo, tecnología patentada a las 2 p.m. Miércoles, 7 de marzo en la Exposición de Diseño y Fabricación Avanzada en el Centro de Convenciones Huntington de Cleveland en una sesión titulada "Reducir el costo del almacenamiento de energía para aplicaciones de E / HV y de red utilizando un ecualizador de dos niveles para baterías grandes de iones de litio".

Mubenga comprende el poder transformador de la electricidad. Cuando tenía 17 años en su país natal de la República Democrática del Congo en África, esperó tres días para la cirugía después de que su apéndice estalló porque no había electricidad en el hospital.

"Vivía en un pequeño pueblo llamado Kikwit, lejos de la gran y hermosa ciudad capital de Kinshasa, "Dijo Mubenga." Estaba muy enferma, los médicos necesitaban hacer una cirugía, pero no pudieron encontrar ningún gas para encender el generador de energía. Por tres días, mi vida dependía de la electricidad. Estaba rezando. No pude comer. Y decidí si lo hacía vivo Trabajaría para encontrar una solución para que la gente no muriera por falta de electricidad ".

El hospital encontró combustible para alimentar el generador, los médicos hicieron la cirugía y Mubenga sobrevivió.

Comenzó a estudiar energías renovables en la Facultad de Ingeniería de UT en 2000 y obtuvo una licenciatura, Maestría y Doctorado en Ingeniería Eléctrica. Después de obtener su licencia de ingeniero profesional en Ohio, Luego fundó su empresa llamada SMIN Power Group, que desarrolla e instala sistemas de energía solar en comunidades de la República Democrática del Congo.

"Mi pasión es profunda, "Dijo Mubenga." En lugares como ese pequeño pueblo de Kikwit, si tienes energía solar, puedes tener electricidad y salvar vidas ".

Otro factor que alimenta la motivación de investigación de Mubenga es la conexión entre su país natal y las baterías de iones de litio.

"La mayoría de los minerales para la electrónica actual se extraen en la República Democrática del Congo, ", Dijo Mubenga." La República Democrática del Congo es un productor líder de cobalto, cobre, oro, diamante, tantalio y estaño en el mundo. En efecto, the Democratic Republic of the Congo contains about 50 percent of the world's reserve of cobalt, a mineral used to make lithium ion batteries."