Este artículo proporciona una breve introducción a los vehículos eléctricos y cómo han regresado después de desaparecer del mercado durante los últimos años. También discutiremos los tipos de vehículos eléctricos y los tipos de motores eléctricos utilizados en estos vehículos.
Este artículo proporciona una breve introducción a los vehículos eléctricos y cómo han regresado después de desaparecer del mercado durante los últimos años. También discutiremos los tipos de vehículos eléctricos y los tipos de motores eléctricos utilizados en estos vehículos.
prólogo
Los coches eléctricos estaban de moda hace 100 años. Eran silenciosos, confiables y no requerían cambios o cambios manuales extenuantes. Entre recargas, recorrieron de 35 a 50 millas, y algunas superaron las 100 millas. Eran más pesados, más lentos y más caros que los coches de gasolina. La llegada de los arrancadores eléctricos y la gasolina barata casi los dejó fuera del negocio, hasta hace poco.
…pisar el acelerador?
Tengo una idea bastante buena de lo que sucede cuando un conductor pisa el acelerador de un automóvil. Pero, ¿qué sucede cuando el conductor pisa el acelerador en un vehículo eléctrico (EV)? Lo que sucede depende del tipo de EV.
- Los vehículos eléctricos (EV, también conocidos como vehículos eléctricos con batería (BEV)), como el Nissan Leaf, el Ford Focus EV y el Tesla Model S, funcionan completamente con electricidad.
- Los vehículos eléctricos híbridos (HEV, también conocidos como vehículos eléctricos enchufables (PHEV)), como el Toyota Prius y el Chevrolet Volt, dependen tanto de motores eléctricos como de gas para su propulsión. General Motors llama al Volt un vehículo eléctrico de rango extendido (EREV). Este es un automóvil que funciona con electricidad, aunque solo sea para recargar la batería, hasta que se queda sin batería y cambia a un motor de gasolina.
Un motor eléctrico presenta un par máximo al arrancar y disminuye linealmente a medida que aumenta la velocidad. Los motores de gasolina, por otro lado, entregan un par alto solo a altas velocidades. Para una respuesta rápida hasta velocidades de autopista, una combinación de los dos tiene sentido.
Hay dos variaciones principales de HEV.
- Híbridos de serie como el Chevrolet Volt
- Power split o híbrido serie-paralelo como el Toyota Prius
En las transmisiones híbridas en serie (consulte la Figura 1), el motor eléctrico y el motor de gasolina funcionan en serie. Para el Chevy Volt, el automóvil se alejará del motor hasta que la batería caiga por debajo de cierto nivel. Por debajo de cierto nivel, el motor de gasolina se activa y alimenta el motor/generador para ayudar a impulsar el automóvil. Normalmente, el generador solo ayuda a cargar el banco de baterías. A medida que se acciona el acelerador, se alimenta más electricidad a los motores de tracción, que son la única fuente de energía durante las primeras 35 millas más o menos.
Volt utiliza el tren motriz GM Voltec™. Este tren motriz consta de un pequeño motor de gasolina, un motor eléctrico grande y un conjunto de engranajes planetarios que acopla la potencia del motor a las ruedas según sea necesario desde el motor/generador. Tres embragues conectan el motor, el motor/generador o ambos al engranaje planetario según se requiera.
Una transmisión de potencia dividida o serie-paralelo (consulte la Figura 2) permite que el automóvil sea impulsado por el motor eléctrico, el motor o ambos si se ajustan correctamente. Al igual que el Volt, el Prius arranca en modo EV y permanece allí hasta que alcanza las 25 o 1 mph, momento en el que cambia al modo normal, donde el motor funciona en conjunto con el motor. A medida que el motor impulsa el eje de transmisión, el generador recarga la batería y proporciona energía continua al motor.
El sistema Hybrid Synergy Drive® (HSD) de Toyota permite que el Prius funcione solo con energía eléctrica, excepto cuando el motor necesita un impulso. Combine ambos en una transmisión variable continua electrónica (e-CVT) que reemplaza la caja de cambios estándar. Una extensa red de sensores permite que la unidad de control electrónico (ECU) opere el sistema con la máxima eficiencia, independientemente de la velocidad o la carga.
Coche eléctrico
Según la firma analista IDTechEx, el mercado de motores EV alcanzará los 64.000 millones de dólares en 2013. El 60 % del mercado total son motores síncronos de imanes permanentes con motores de inducción de CA asíncronos que se utilizan en vehículos terrestres grandes hasta carritos de golf. Muchos fabricantes se están pasando a motores asíncronos para vehículos pesados debido a su menor costo. Los motores PM síncronos del tipo que se usa en los vehículos eléctricos y HEV en carretera superan en términos de rendimiento, peso y tamaño, y representan solo entre el 2 y el 10 % del precio total del vehículo, por lo que el costo no es un gran problema. problema.