Muchas tecnologías avanzadas están cambiando nuestras vidas todos los días. El advenimiento y crecimiento de laVehículo eléctrico (VE)es un ejemplo importante de cuánto pueden significar esos cambios para nuestra vida empresarial y para nuestra vida personal.
Los avances tecnológicos y las presiones regulatorias ambientales sobre los vehículos con motor de combustión interna (ICE) están impulsando el creciente interés en el mercado de vehículos eléctricos. Muchos fabricantes de automóviles establecidos están introduciendo nuevos modelos de vehículos eléctricos, junto con nuevas empresas emergentes que ingresan al mercado. Con la selección de marcas y modelos disponibles hoy, y muchos más por venir, la posibilidad de que todos conduzcamos vehículos eléctricos en el futuro está más cerca de la realidad que nunca.
La tecnología que impulsa los vehículos eléctricos de hoy exige muchos cambios con respecto a la forma en que se fabrican los vehículos tradicionales. El proceso de construcción de vehículos eléctricos requiere casi tanta consideración de diseño como la estética del propio vehículo. Esto incluye una línea estacionaria de robots diseñados específicamente para aplicaciones de vehículos eléctricos, así como líneas de producción flexibles con robots móviles que pueden entrar y salir en varios puntos de la línea según sea necesario.
En este número examinaremos qué cambios se necesitan para diseñar y fabricar vehículos eléctricos de manera eficiente en la actualidad. Hablaremos de en qué se diferencian los procesos y procedimientos de producción de los utilizados para fabricar vehículos propulsados por gasolina.
Diseño, componentes y procesos de fabricación.
Aunque el desarrollo del vehículo eléctrico fue impulsado vigorosamente por investigadores y fabricantes a principios del siglo XX, el interés se estancó debido a que los vehículos propulsados por gasolina eran más baratos y se producían en masa. La investigación decayó desde 1920 hasta principios de la década de 1960, cuando los problemas ambientales de contaminación y el miedo a agotar los recursos naturales crearon la necesidad de un método de transporte personal más respetuoso con el medio ambiente.
Carga de vehículos eléctricosdiseño
Los vehículos eléctricos actuales son muy diferentes de los vehículos de gasolina con motor de combustión interna (ICE). La nueva generación de vehículos eléctricos se ha beneficiado de una serie de intentos fallidos de diseñar y construir vehículos eléctricos utilizando métodos de producción tradicionales utilizados por los fabricantes durante décadas.
Existen numerosas diferencias en la forma en que se fabrican los vehículos eléctricos en comparación con los vehículos ICE. Antes, la atención se centraba en proteger el motor, pero ahora se ha centrado en proteger las baterías en la fabricación de un vehículo eléctrico. Los diseñadores e ingenieros automotrices están repensando por completo el diseño de los vehículos eléctricos, además de crear nuevos métodos de producción y ensamblaje para construirlos. Ahora están diseñando un vehículo eléctrico desde cero teniendo muy en cuenta la aerodinámica, el peso y otras eficiencias energéticas.
An batería de vehículo eléctrico (EVB)es la designación estándar para las baterías utilizadas para alimentar motores eléctricos de todo tipo de vehículos eléctricos. En la mayoría de los casos, se trata de baterías recargables de iones de litio diseñadas específicamente para una capacidad alta de amperios-hora (o kilovatios-hora). Las baterías recargables con tecnología de iones de litio son carcasas de plástico que contienen ánodos y cátodos metálicos. Las baterías de iones de litio utilizan electrolito polimérico en lugar de electrolito líquido. Este electrolito está formado por polímeros semisólidos (gel) de alta conductividad.
Iones de litiobaterías para vehículos eléctricosSon baterías de ciclo profundo diseñadas para proporcionar energía durante períodos de tiempo sostenidos. Más pequeñas y ligeras, las baterías de iones de litio son deseables porque reducen el peso del vehículo y, por tanto, mejoran su rendimiento.
Estas baterías proporcionan una energía específica mayor que otros tipos de baterías de litio. Por lo general, se utilizan en aplicaciones donde el peso es una característica crítica, como dispositivos móviles, aviones controlados por radio y, ahora, vehículos eléctricos. Una batería típica de iones de litio puede almacenar 150 vatios-hora de electricidad en una batería que pesa aproximadamente 1 kilogramo.
En las últimas dos décadas, los avances en la tecnología de baterías de iones de litio han sido impulsados por la demanda de dispositivos electrónicos portátiles, computadoras portátiles, teléfonos móviles, herramientas eléctricas y más. La industria de los vehículos eléctricos ha cosechado los beneficios de estos avances tanto en rendimiento como en densidad de energía. A diferencia de otras químicas de baterías, las baterías de iones de litio se pueden descargar y recargar diariamente y con cualquier nivel de carga.
Existen tecnologías que respaldan la creación de otros tipos de baterías más livianas, confiables y rentables, y la investigación continúa para reducir la cantidad de baterías necesarias para los vehículos eléctricos actuales. Las baterías que almacenan energía y alimentan los motores eléctricos han evolucionado hasta convertirse en una tecnología propia y cambian casi todos los días.
Sistema de tracción
Los vehículos eléctricos tienen motores eléctricos, también conocidos como sistema de tracción o propulsión, y tienen piezas de metal y plástico que nunca necesitan lubricación. El sistema convierte la energía eléctrica de la batería y la transmite al tren motriz.
Los vehículos eléctricos pueden diseñarse con propulsión de dos o cuatro ruedas, utilizando dos o cuatro motores eléctricos respectivamente. En estos sistemas de tracción o propulsión para vehículos eléctricos se utilizan tanto motores de corriente continua (CC) como de corriente alterna (CA). Los motores de CA son actualmente más populares porque no utilizan escobillas y requieren menos mantenimiento.
controlador eléctrico
Los motores de vehículos eléctricos también incluyen un sofisticado controlador electrónico. Este controlador alberga el paquete electrónico que opera entre las baterías y el motor eléctrico para controlar la velocidad y aceleración del vehículo, de manera muy similar a como lo hace un carburador en un vehículo de gasolina. Estos sistemas informáticos de a bordo no sólo arrancan el coche, sino que también accionan puertas, ventanas, aire acondicionado, sistema de control de la presión de los neumáticos, sistema de entretenimiento y muchas otras características comunes a todos los coches.
frenos para vehículos eléctricos
Se puede utilizar cualquier tipo de freno en los vehículos eléctricos, pero en los vehículos eléctricos se prefieren los sistemas de frenado regenerativo. El frenado regenerativo es un proceso mediante el cual el motor se utiliza como generador para recargar las baterías cuando el vehículo frena. Estos sistemas de frenado recuperan parte de la energía perdida durante el frenado y la canalizan de regreso al sistema de batería.
Durante el frenado regenerativo, el controlador convierte parte de la energía cinética normalmente absorbida por los frenos y convertida en calor en electricidad y se utiliza para recargar las baterías. El frenado regenerativo no sólo aumenta la autonomía de un vehículo eléctrico entre un 5 y un 10%, sino que también ha demostrado disminuir el desgaste de los frenos y reducir los costes de mantenimiento.
cargadores de vehículos eléctricos
Se necesitan dos tipos de cargadores. Se necesita un cargador de tamaño completo para instalar en un garaje para recargar los vehículos eléctricos durante la noche, así como un cargador portátil. Los cargadores portátiles se están convirtiendo rápidamente en equipamiento estándar de muchos fabricantes. Estos cargadores se guardan en el maletero para que las baterías de los vehículos eléctricos se puedan recargar parcial o completamente durante un viaje largo o en caso de emergencia, como un corte de energía. En una edición futura detallaremos más los tipos deEstaciones de carga para vehículos eléctricoscomo Nivel 1, Nivel 2 e Inalámbrico.
Hora de publicación: 20 de febrero de 2024