Anatomía de un coche eléctrico: su sencilla mecánica
Tras más de un siglo de historia, parece ser que ahora sí, el coche eléctrico se impondrá. Cada vez son más los fabricantes tradicionales que tienen uno o más en su gama y los que todavía no tienen al menos un coche eléctrico en su gama, lo tendrán en menos de dos años. Aunque todavía queda camino por recorrer para que se imponga realmente, cada vez son más y es hora de saber cómo son y cómo funcionan.
Frente a un coche con motor de combustión interna o un híbrido, un coche eléctrico es en teoría mucho más sencillo, especialmente si hablamos de los motores. Sin embargo, la complejidad de un eléctrico está en los detalles (eficiencia de los motores, gestión de la batería, gestión térmica, etc.) y son los que marcan la diferencia. Veamos a grandes rasgos cómo es un coche eléctrico
Cómo es un coche eléctrico
A grandes rasgos, el sistema de propulsión de coche eléctrico se compone de una toma de corriente, de un cargador embarcado, del pack de batería, del convertidor de corriente, de una transmisión (casi siempre de una sola marcha), una unidad de control del motor y, finalmente, de uno o varios motores eléctricos. Además, cuenta con una batería tradicional de 12 V y de una unidad electrónica de control que gestiona todos los sistemas del coche que hemos mencionado, así como el funcionamiento del coche en general.
Toma de corriente o puerto de carga
Permite la conexión del coche a un punto de carga, ya sea una toma de corriente doméstica, una Wall box o un cargador rápido público.
Convertidor electrónico de potencia
Cuando se carga la batería vía una toma de corriente doméstica, es preciso que la energía pase por el cargador. Éste es un convertidor que a la salida dará una corriente y un voltaje de diferente magnitud y forma con respecto a la que entró. Básicamente, convierte la corriente alterna (AC) de entrada en corriente continua (DC), que necesita la batería. Es como el cargador de un móvil, pero que soporta potencias y voltajes muy superiores.
Pack de batería
También llamada batería de tracción. La energía que almacena servirá exclusivamente para mover el vehículo. Los coches eléctricos poseen una batería tradicional de 12 V, como los coches térmicos, para alimentar los sistemas auxiliares, como la climatización, la iluminación, etc.
Convertidor de corriente o inversor
También conocido como inversor. Este dispositivo convierte la energía de corriente continua de menor voltaje del pack de batería en energía de corriente continua de mayor voltaje necesaria para hacer funcionar el o los motores. Existe un convertidor secundario que reduce el voltaje para la batería de 12 V y los sistemas auxiliares.
Unidad de control del motor
La unidad de control del motor regula la velocidad, par y dirección del motor. Es un convertidor que controla el flujo de energía entre la batería de tracción y el motor. En función del motor utilizado, será un convertidor de corriente continua a corriente continua o de corriente continua a corriente alterna. Sin embargo, a diferencia de los otros convertidores del coche este es bidireccional, enviando energía al motor y al mismo tiempo capaz de extraer energía en las fases de frenada regenerativa.
Motor eléctrico
Convierte energía eléctrica en movimiento, acciona las ruedas. El motor actúa además como generador de electricidad, tanto en aceleración como en las fases de deceleración. La mayoría de fabricantes usan motores de inducción o de imanes permanentes.
Transmisión
La mayoría de coches eléctricos cuentan con una transmisión de una sola marcha (salvo, de momento, el Porsche Taycan que cuenta con una de dos marchas). Se debe a que un motor eléctrico entrega la totalidad del par motor en todo momento.
Unidad central de control
La unidad electrónica de control central gestiona todos los sistemas del coche que hemos mencionado, así como el coche en general, como la aceleración, el control de estabilidad y tracción, el reparto de par entre los diferentes ejes y/o ruedas (en función de la configuración del coche y de su o sus motores). Además, controla el flujo de energía (entregado de la batería o almacenado vía la frenada regenerativa), el cargador de a bordo y la unidad de gestión de la batería (que vigila el estado de carga, lo limita si es precisa, controla la temperatura de la batería, etc).
Batería auxiliar
Sirve para proveer en electricidad el coche antes de que se encienda la batería de tracción. También da energía a los sistemas auxiliares del coche. Es una clásica batería de 12 V como las que usan los coches de gasolina, diésel o híbridos.
Flujo de energía
La batería es recargada vía el cargador de a bordo, conectado a la red, y a su vez a un convertidor bidireccional. Cuando el motor necesita energía para mover el coche, la batería envía corriente pasando antes por el convertidor DC-DC y la unidad de control del motor (convertidor DC-AC). Este último envía la energía al motor que la transforma en energía mecánica, es decir, en movimiento de las ruedas vía la transmisión.
