Como funciona un coche eléctrico?

Esquece os pistóns, as caixas de cambios e as correas: un coche eléctrico non os ten. Estes coches funcionan moito máis fácil que un coche de diésel ou gasolina. Automobile-Propre explica a súa mecánica en detalle.

En aparencia, un coche eléctrico é semellante a calquera outro vehículo. Hai que mirar debaixo do capó, pero tamén debaixo do chan, para ver as diferenzas. En lugar dun motor de combustión interna que utiliza calor como enerxía, utiliza electricidade. Para entender paso a paso como funciona un coche eléctrico, trazaremos o camiño da electricidade dende a rede pública ata a roda.

Recarga

Todo comeza coa recarga. Para repostar, o vehículo debe estar conectado a unha toma de corrente, caixa de parede ou estación de carga. A conexión realízase cun cable con conectores axeitados. Hai varios deles, correspondentes ao modo de carga desexado. Para cargar na casa, no traballo ou en pequenos terminais públicos, normalmente usas o teu propio cable tipo 2. Aos terminais de extracción rápida está conectado un cable que cumpre dous estándares: o europeo "Combo CCS" e "Chademo". Xaponés. Pode parecer desalentador ao principio, pero en realidade será máis fácil a medida que te acostumes. Non hai risco de erro: os conectores teñen formas diferentes e, polo tanto, non se poden inserir na ranura incorrecta.

Unha vez conectado, unha corrente eléctrica alterna (CA) que circula pola rede de distribución circula por un cable que está conectado ao vehículo. Realiza unha serie de comprobacións a través do seu ordenador de a bordo. En particular, garante que a corrente é de boa calidade, está correctamente configurada e que a fase de terra é suficiente para garantir unha recarga segura. Se todo está en orde, o coche fai pasar a electricidade polo primeiro elemento de a bordo: un conversor, tamén chamado "cargador de a bordo".

Porto de carga estándar Renault Zoé Combo CCS.

Conversor

Este corpo converte a corrente alterna da rede en corrente continua (DC). De feito, as baterías almacenan enerxía só en forma de corrente continua. Para evitar este paso e acelerar a recarga, algúns terminais converten a electricidade para fornecer enerxía continua directamente á batería. Trátase das chamadas estacións de carga de CC "rápidas" e "ultra rápidas", semellantes ás que se atopan nas estacións de autoestrada. Estes terminais moi caros e engorrosos non están deseñados para instalarse nunha casa particular.

Batería

Nunha batería, a corrente distribúese dentro dos seus elementos constitutivos. Veñen en forma de pequenas pilas ou petos reunidos. A cantidade de enerxía almacenada pola batería exprésase en quilovatios-hora (kWh), o que equivale a un "litro" do depósito de combustible. O fluxo ou potencia eléctrica exprésase en quilovatios "kW". Os fabricantes poden informar a capacidade "utilizable" e/ou a capacidade "nominal". É bastante sinxelo: a capacidade útil é a cantidade de enerxía que realmente usa o vehículo. A diferenza entre útil e nominal dá o espazo libre para prolongar a vida útil da batería.

Un exemplo para entender: unha batería de 50 kWh que se carga con 10 kW pódese recargar nunhas 5 horas. Por que "ao redor"? Dado que está por encima do 80 %, as baterías ralentizarán automaticamente a velocidade de carga. Como unha botella de auga que enche dunha billa, debes reducir o caudal para evitar salpicaduras.

A corrente acumulada na batería envíase entón a un ou máis motores eléctricos. A rotación é realizada polo rotor do motor baixo a influencia dun campo magnético creado no estator (bobina estática do motor). Antes de chegar ás rodas, o movemento adoita pasar por unha caixa de cambios de relación fixa para optimizar a velocidade de rotación.

Transmisión da infección

Así, un vehículo eléctrico non ten caixa de cambios. Isto non é necesario, porque o motor eléctrico pode funcionar sen problemas a velocidades de ata varias decenas de miles de revolucións por minuto. Xira directamente, a diferenza dun motor térmico, que debe converter o movemento lineal dos pistóns en movemento circular a través do cigüeñal. Ten sentido que un coche eléctrico teña moitas menos pezas móbiles que unha locomotora diésel. Non precisa aceite de motor, non ten correa de distribución e, polo tanto, require moito menos mantemento.

Freada rexenerativa

Outra vantaxe dos vehículos que funcionan con batería é que poden xerar electricidade. Isto chámase "freada rexenerativa" ou "modo B". De feito, cando un motor eléctrico xira "ao baleiro" sen subministrar corrente, prodúceo. Isto ocorre cada vez que quitas o pé do pedal do acelerador ou do freo. Deste xeito, a enerxía recuperada inxéctase directamente na batería.

Os modelos EV máis recentes incluso ofrecen modos para seleccionar a potencia deste freo rexenerativo. No modo máximo, frea con forza o coche sen cargar os discos e as pastillas e, ao mesmo tempo, aforra varios quilómetros da reserva de marcha. Nas locomotoras diésel, esta enerxía simplemente desperdicia e acelera o desgaste do sistema de freado.

O cadro de mandos dun vehículo eléctrico adoita ter un contador que mostra a potencia da freada regenerativa.

Desglose

Polo tanto, as avarías técnicas dos vehículos eléctricos son menos frecuentes. Non obstante, pode ocorrer que se quede sen enerxía despois de esperar mal polo condutor, como nun coche de gasolina ou diésel. Neste caso, o vehículo avisa con antelación de que o nivel de batería é baixo, normalmente entre o 5 e o 10 % restante. Unha ou máis mensaxes móstranse no panel de control ou na pantalla central e alertan ao usuario.

Dependendo do modelo, podes conducir varias decenas de quilómetros adicionais ata o punto de carga. A potencia do motor é ás veces limitada para reducir o consumo e, polo tanto, ampliar a gama. Ademais, o "modo tartaruga" actívase automaticamente: o coche diminúe gradualmente ata parar completamente. Os sinais no cadro de mandos instan ao condutor a buscar un lugar onde parar mentres espera unha grúa.

Unha pequena lección de mecánica nun coche eléctrico

Para facilitar as cousas, dígase que en lugar dun motor térmico, o seu coche ten un motor eléctrico. Esta fonte de enerxía está na batería.

Quizais teña notado que o vehículo eléctrico non ten embrague. Ademais, o condutor só ten que premer o pedal do acelerador para obter unha corrente constante. A corrente continua convértese en corrente alterna debido á acción do conversor. Tamén é o que xera o campo electromagnético a través da bobina de cobre móbil do teu motor.

O teu motor contén un ou máis imáns fixos. Opoñen o seu campo magnético ao campo da bobina, que os pon en movemento e fai funcionar o motor.

Os condutores informados poderían ter notado que tampouco había caixa de cambios. Nun vehículo eléctrico, trátase do eixe do motor que, sen intermediario, inclúe os eixos das rodas motrices. Polo tanto, o coche non necesita pistóns.

Finalmente, para que todos estes "dispositivos" estean perfectamente sincronizados entre si, o ordenador de a bordo comproba e modula a potencia desenvolvida. Polo tanto, dependendo da situación, o motor do seu coche axusta a súa potencia de acordo coa relación de revolucións por minuto. Isto adoita ser menor que nos vehículos de combustión.

Carga: onde comeza todo

Para que o teu coche poida conducir, tes que enchufalo a unha toma de corrente ou a unha estación de carga. Isto pódese facer usando un cable con conectores axeitados. Hai diferentes modelos para adaptarse a diferentes modos de carga. Se queres atopar o teu coche novo na casa, no traballo ou nas estacións de carga públicas, necesitarás un conector tipo 2. Usa un cable "Combo CCS" ou "Chedemo" para usar os terminais rápidos.

Durante a carga, unha corrente eléctrica alterna circula polo cable. O teu coche pasa por varias comprobacións:

• Necesitas unha corrente de alta calidade e ben afinada;
• A posta a terra debe proporcionar unha carga segura.

Despois de comprobar estes dous puntos, o coche dá permiso para que a electricidade circule polo conversor.

O papel importante do conversor nun vehículo enchufable

O conversor "converte" a corrente alterna que circula polo terminal en corrente continua. Este paso é necesario porque as baterías EV só poden almacenar corrente continua. Non obstante, ten en conta que podes atopar terminais que converten directamente AC a DC. Envían o seu "produto" directamente á batería do teu vehículo. Estas estacións de carga proporcionan carga rápida ou súper rápida, dependendo do modelo. Por outra banda, se te equipases con estes terminais para cargar o teu novo coche eléctrico, saiba que son moi caros e impresionantes, e polo tanto están instalados, en todo caso, polo momento só en lugares públicos (por exemplo , por exemplo, áreas recreativas en estradas).

Dous tipos de motor de coche eléctrico

Un vehículo eléctrico pode estar equipado con dous tipos de motores: un motor síncrono ou un motor asíncrono.

Un motor asíncrono xera un campo magnético cando xira. Para iso, confía no estator, que recibe electricidade. Neste caso, o rotor está a xirar constantemente. O motor asíncrono instálase principalmente en vehículos que realizan traxectos longos e se desprazan a altas velocidades.

Nun motor de indución, o propio rotor toma o papel dun electroimán. Polo tanto, crea activamente un campo magnético. A velocidade do rotor depende da frecuencia da corrente recibida polo motor. É o tipo de motor ideal para a condución urbana, paradas frecuentes e arranques lentos.

Batería, fonte de alimentación do vehículo eléctrico

A batería non contén uns poucos litros de gasolina, senón quilovatios-hora (kWh). O consumo que pode proporcionar a batería exprésase en quilovatios (kW).

A batería de todos os vehículos eléctricos consta de miles de celas. Cando a corrente pasa por eles, distribúese entre estes miles de compoñentes. Para facerche unha idea máis específica destas celas, pense nelas como pilas ou petos conectados entre si.

Unha vez que a corrente pasa polas baterías da batería, envíase ao(s) motor(s) eléctrico(s) do teu coche. Nesta fase, o estator ve o campo magnético xerado. É este último o que acciona o rotor do motor. A diferenza dun motor térmico, imprime o seu movemento sobre rodas. Segundo o modelo de coche, pode transmitir o seu movemento ás rodas a través dunha caixa de cambios. Só ten un informe, o que aumenta a súa velocidade de rotación. É el quen atopa a mellor relación entre o par e a velocidade de rotación. É bo saber: a velocidade do rotor depende directamente da frecuencia da corrente que circula polo motor.

Para obter información, teña en conta que as novas baterías recargables usan litio. A autonomía dun vehículo eléctrico vai de media entre 150 e 200 km. As novas baterías (litio-aire, litio-xofre, etc.) aumentarán significativamente a capacidade das baterías destes vehículos durante os próximos anos.

Como cambiar o aspecto do teu coche eléctrico sen caixa de cambios?

Este tipo de vehículo ten un motor que pode xirar varias decenas de miles de revolucións por minuto! Así, non precisa unha caixa de cambios para cambiar a velocidade de cruceiro.

O motor dun vehículo totalmente eléctrico transmite a rotación directamente ás rodas.

Que lembrar dunha batería de iones de litio?

Se estás considerando seriamente comprar un vehículo eléctrico, aquí tes información importante sobre as baterías de iones de litio.

Unha das vantaxes desta batería é a súa baixa taxa de autodescarga. Concretamente, isto significa que se non usas o teu coche durante un ano, perderá menos do 10% da súa capacidade de carga.

Outra vantaxe importante: este tipo de batería practicamente non necesita mantemento. Por outra banda, debe estar sistematicamente dotado dun circuíto de protección e regulación, BMS.

Os tempos de carga da batería poden variar dependendo do modelo e da marca do seu vehículo. Entón, para saber canto tempo permanecerá conectado o teu coche, consulta a densidade da súa batería e o modo de carga que escollas. A carga durará aproximadamente 10 horas. Planifica con antelación e espera!

Se non queres ou non tes tempo para planificar con antelación, conecta o teu coche a unha estación de carga ou a unha caixa de parede: o tempo de carga reducirase á metade!

Outra alternativa para os que teñen présa: opta por unha "carga rápida" en lugar dunha carga completa: o teu coche cargarase ata o 80% en só 30 minutos!

É bo saber: na maioría dos casos, as baterías dos coches están situadas debaixo do chan. A súa potencia oscila entre os 15 e os 100 kWh.

Función incrible de freado de vehículos eléctricos

Quizais aínda non o saibas, pero conducir un coche eléctrico permíteche xerar electricidade! Os fabricantes de automóbiles dotaron aos seus vehículos eléctricos de "superpotencia": cando o teu motor se queda sen electricidade (por exemplo, cando se leva o pé do acelerador ou cando freas), faino! Esta enerxía vai directamente á túa batería.

Todos os vehículos eléctricos modernos teñen varios modos que permiten aos seus condutores escoller unha ou outra potencia de freada rexenerativa.

Como recargas estes novos coches verdes?

Vives nunha casa pequena? Neste caso, podes cargar o coche directamente na casa.

Carga o teu coche na casa

Para cargar o teu coche na casa, toma o cable que se vendeu co teu coche e conéctao a unha toma de corrente estándar. O que estás afeito a cargar o teu smartphone servirá! Non obstante, teña en conta o risco potencial de sobrequecemento. O amperaje adoita limitarse a 8 ou 10 A para evitar accidentes. Ademais, se necesitas unha carga completa para manter o teu pequeno vehículo eléctrico en funcionamento, é mellor programalo para que se acenda pola noite. Isto débese a que a corrente máis baixa resulta en tempos de carga máis longos.

Outra solución: instalar unha caixa de parede. Custa entre 500 e 1200 €, pero pódese solicitar unha bonificación fiscal do 30%. Obterás unha carga máis rápida e unha corrente máis alta (aproximadamente 16 A).

Carga o teu coche na terminal pública

Se vives nun apartamento, non podes conectar o teu coche na casa ou estás de viaxe, podes conectar o teu coche a unha estación de carga pública. Todo o atoparás en aplicacións especializadas ou en Internet. Saiba de antemán que pode necesitar unha tarxeta de acceso ao quiosco emitida pola marca ou comunidade que instalou o quiosco en cuestión.

A potencia transmitida e, polo tanto, o tempo de carga tamén difiren segundo os distintos dispositivos.

Poden fallar os modelos eléctricos?

Estes vehículos máis ecolóxicos tamén teñen a vantaxe de menos roturas. É lóxico, xa que teñen menos compoñentes!

Non obstante, estes vehículos poden sufrir cortes de enerxía. De feito, no que se refire aos coches de gasolina ou diésel, se non esperas suficiente "combustible" no teu "depósito", o teu coche non poderá avanzar!

O teu vehículo totalmente eléctrico enviarache unha mensaxe de aviso cando o nivel da batería sexa particularmente baixo. Saiba que che queda do 5 ao 10% da túa enerxía! Os avisos aparecen no panel de control ou na pantalla central.

Tranquilo, estarás (non necesariamente) ao bordo dunha estrada deserta. Estes vehículos limpos poden levarche a calquera lugar de 20 a 50 km; é hora de chegar ao punto de carga.

Despois desta distancia, o teu coche reduce a potencia do motor e deberías sentir unha desaceleración gradual. Se continúas conducindo, verás outros avisos. Despois, o modo Tartaruga actívase cando o teu coche está realmente sen alento. A túa velocidade máxima non superará os dez quilómetros, e se (de verdade) non queres estar ao bordo dunha estrada solitaria, definitivamente terás que aparcar ou cargar a batería.

Canto custa cargar un vehículo eléctrico?

O custo de recarga depende de varios factores. Ten en conta que cargar o teu coche na casa custaráche menos que cargar nun terminal público. Tomemos Renault Zoé por exemplo. Cargar en Europa custará uns 3,71 euros, ou só 4 céntimos por quilómetro!

Cun terminal público, espera uns 6 € para cubrir 100 km.

Tamén atoparás terminais de 22 kW de xeito gratuíto durante un período de tempo especificado antes de que se paguen.

As máis caras son sen dúbida as estacións de "recarga rápida". Isto débese a que requiren moita potencia e isto require unha determinada infraestrutura. Se seguimos co noso exemplo Renault Zoé, 100 km de autonomía custarán 10,15 €.

Finalmente, sabe que, en xeral, un coche eléctrico custaráche menos que unha locomotora diésel. De media, percorrer 10 km custa 100 euros.