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Las 8 tecnologías principales que hacen que un coche eléctrico funciones

27 de Noviembre de 2021 / TECNOLOGÍA

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Por: Grupo Editorial Extra

Si bien una vez que la potencia llega a las ruedas ambos sistemas de propulsión funcionan igual, para lograr que eso ocurra los elementos mecánicos son completamente diferentes.

Si bien una vez que la potencia llega a las ruedas ambos sistemas de propulsión funcionan igual, para lograr que eso ocurra los elementos mecánicos son completamente diferentes.

Al igual que en un motor de combustión todas sus piezas deben trabajar a la vez para que todo funcione sin problemas, en un vehículo eléctrico hay una serie de tecnologías que deben complementarse entre sí. Si bien una vez que la potencia llega a las ruedas ambos sistemas de propulsión funcionan igual, para lograr que eso ocurra los elementos mecánicos son completamente diferentes. Cuando se busca adquirir un coche eléctrico, es imprescindible conocer los nombres de los componentes mecánicos y el lenguaje con el que se describen sus características.

La batería

Por ahora, en la mayor parte de los coches eléctricos del mercado las baterías son de iones de litio. Hay varias configuraciones diferentes según la forma de cada celda: cilíndricas, tipo bolsa, prismáticas. Y también hay químicas diferentes particularmente en lo que se refiere a los materiales del cátodo. En este caso, la mayoría son ricos en níquel, los conocidos como NCM por las siglas de sus componentes: níquel, cobalto y manganeso.

El voltaje total típico está en el rango de los 300 a 400 voltios. Las baterías de iones de litio requieren un control cuidadoso de la temperatura y del voltaje de cada celda y deben equilibrarse continuamente para evitar que se degrade su rendimiento y se reduzca su vida útil. El tamaño de un paquete viene dado por la cantidad de energía, medida en kilovatios-hora (kWh), que puede contener. Actualmente, la capacidad de los paquetes de batería típicos están un una horquilla de 50 a 150 kWh. Cuanto mayor sea esta cifra, en general, más autonomía ofrecerá, aunque el resto de los componentes del vehículo eléctrico también influyen en la eficiencia con la que se emplea esta energía.

Para gestionar su temperatura, hay fabricantes que incluyen un sistema de refrigeración que emplea el aire que circula a su alrededor (forzado o no forado) y hay otros que implementan un sistema más complejo de refrigeración por líquido.

Los paquetes de baterías son extremadamente pesados dependiendo de su tamaño. Pueden alcanzar fácilmente pesos de 400 y 500 kilogramos. Lo más habitual es que se coloquen debajo del piso del vehículo, para reducir la altura del centro de gravedad del vehículo, lo que hace que los coches eléctricos ofrezcan un buen comportamiento en carretera.

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Sistema de gestión de batería (BMS)

 

Un paquete de baterías requiere un control exhaustivo de la temperatura y el voltaje de cada celda. De ello se encarga el BMS (Battery Management System o Sistema de administración de baterías). Se trata de un sistema fundamental para la seguridad de los coches eléctricos. Su trabajo no es solo imprescindible, sino también muy complejo, puesto que debe seguir la evolución de varios parámetros en todas y cada una de las celdas que contiene la batería.

Durante la carga, el BMS se asegura que las celdas tengan el mismo nivel de voltaje (generalmente con un margen de 0,01 voltios). Sin el BMS, las celdas podrían sobrecargarse hasta un nivel en el que podría haber peligro de incendio o explosión. Durante la descarga, sin él, algunas de las celdas podrían reducir su rendimiento, obligando a que el resto de las celdas del módulo se drenen demasiado rápido.

 

Convertidor de corriente continua (CC a CC)

La batería de alto voltaje se encarga de hacer el trabajo pesado en un vehículo eléctrico, que es darle energía para la propulsión. Sin embargo, la mayor parte del sistema eléctrico de un vehículo eléctrico funciona con una batería de plomo-ácido de 12 voltios, similar a la batería con la que arranca un vehículo de combustión.

Este sistema de 12 voltios hace funcionar las luces, la bocina, los ventiladores de la climatización y la mayoría de los sistemas informáticos que controlan el accionamiento eléctrico. Un convertidor de CC a CC toma parte de la energía de la batería de tracción y la convierte a 12 voltios para mantenerla cargada y hacer funcionar todos esos sistemas. En algunos vehículos eléctricos, la batería de tracción también alimenta el sistema de climatización aprovechando la potencia disponible para hacer que la cabina sea más cómoda rápidamente.

El controlador

El controlador de un vehículo eléctrico es un microprocesador que recibe las órdenes del conductor, que son generadas por el pedal del freno acelerador o el freno y las convierte en señales que se transmiten (generalmente a lo largo de una línea de comunicaciones CAN / BUS) a la electrónica de potencia situada en el inversor para que proporcione energía al motor.

En muchos sentidos, el controlador actúa como un cerebro electrónico, aceptando las solicitudes del conductor y determinando cómo responde el motor. Por eso, su programación es fundamental porque de él depende que el vehículo responda ante cada situación de la conducción.

El Inversor y la electrónica de potencia

Actualmente en muchos casos se emplean los motores eléctricos sin escobillas o motores brushless que son en realidad motores de corriente alterna, síncronos, de imanes permanentes que imitan el funcionamiento de estos motores de corriente continua de los primeros vehículos eléctricos. Antes del desarrollo de la electrónica de potencia se usaban estos motores de corriente continua con escobillas que recibían la energía de la batería una vez adecuada por el controlador y que eran muy utilizados para aplicaciones que requerían cambios de velocidad.

 

 

Etiquetas: #tecnología

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