La capacidad de las baterías de los vehículos eléctricos impulsa la industria del automóvil
Publicado por Adelle Webber con
La capacidad de las baterías de los vehículos eléctricos es el punto fuerte y débil de los coches y camiones eléctricos.
La capacidad de las baterías utilizadas en los vehículos impulsa su éxito y su fracaso en el mercado. Cuanta más capacidad, más autonomía y más potencia para los conductores que viven para la POTENCIA impulsarán las ventas.
Los conductores que tienen fobia a quedarse sin gasolina tendrán aún más miedo a quedarse sin jugo. Desgraciadamente, uno no puede cargar con 5 galones de gasolina hasta su vehículo desde la estación de carga local. Pero, sin duda, en breve habrá vehículos de carga que puedan llegar a la escena para rescatar a los conductores iniciados de VE.
Algunas cifras sobre las baterías y el rendimiento de los vehículos eléctricos
¿Has oído alguna vez el dicho "las cifras no mienten, pero los mentirosos a veces sí"? No quiero señalar a nadie, pero los fabricantes de automóviles son bastante creativos a la hora de declarar los caballos de potencia y la autonomía de los vehículos eléctricos. Por desgracia, a veces parece que las cifras desafían a la física.
And we all know that marketing companies never change the spin or embellish the actual numbers. The good news is the EPA, Environmental Protection Agency, rates EV for capacity and range similar to what they have done for years with combustion engines and vehicles. The dif
Un depósito de gasolina ICE contiene 20 galones de combustible, mientras que el paquete de baterías de un vehículo eléctrico contiene kWh de energía. Algunos vehículos más grandes pueden contener 30 o incluso 40 galones de gasolina. El tamaño de los depósitos podría compararse con el de los vehículos eléctricos con paquetes de baterías de 40, 60 o 100 kWh.
Estos números no son manzanas con manzanas. Más bien son manzanas con sandías. Es posible relacionar matemáticamente la energía producida por la electricidad y la gasolina, pero se lo dejaré a los especialistas en física.
Comparación de los vehículos eléctricos con los de gasolina con el equivalente en millas por galón
La EPA ha intentado facilitar a los clientes la comparación de los vehículos eléctricos desarrollando un equivalente en millas por galón (MPGe). Utilizan 33,7 kWh = 1 galón de gasolina. Sus índices combinados de gasolina y electricidad califican a un vehículo híbrido enchufable (PHEV). Consulta su los diez principales consumidores de combustible para 2022.
La EPA pone el vehículo eléctrico en una dinamo donde hace funcionar el coche a una gama de velocidades de 30 a 65 para las calificaciones de autopista. Para las clasificaciones en ciudad, los coches imitan la conducción urbana de parada y arranque con aceleraciones y frenadas variables. Los vehículos eléctricos se clasifican en kWh/100 millas a 65 millas, una velocidad por hora en lugar de por milla.
Etiqueta EPA para vehículos eléctricos y la capacidad de la batería
Tenga en cuenta los números 5, 13 y 14. El cinco incluye los kW/h por 100 millas. Trece la autonomía de conducción en millas. Catorce del tiempo estimado para recargar las baterías.
La capacidad de las baterías es lo que impulsa la aceptación de los vehículos eléctricos
Los vehículos eléctricos se construyeron y utilizaron antes que los motores de combustión a finales del siglo XIX. La falta de aceptación era ahora la autonomía del coche. Las primeras baterías no se podían recargar y había que sustituirlas cuando se agotaban.
Las primeras baterías también eran pesadas y caras. Eran silenciosas y no despedían humo ni gases, pero siguieron siendo una novedad hasta el año 1900. Luego, en los años 60 y 70, aparecieron más vehículos eléctricos. Las baterías eran enormes. Eran prácticas en los carros de golf y en las carretillas elevadoras industriales que trabajaban en turnos de 8 horas antes de recargarse. Sin embargo, las baterías seguían siendo demasiado grandes y pesadas para ser funcionales en los coches.
Vehículos híbridosLa combinación de motores de combustión interna y motores eléctricos comenzó a imponerse en los años ochenta. Esta combinación aumentó considerablemente la eficiencia del combustible y resolvió el problema de la carga y la autonomía limitada.
Las baterías recargables, más pequeñas y ligeras, despertaron el interés por los vehículos eléctricos a medida que nos acercábamos al siglo XX. El desarrollo de baterías más robustas, ligeras y de mayor capacidad es la nueva carrera por el dominio de los fabricantes de vehículos.
Los verdaderos fundamentos de la capacidad de las baterías
When designing new battery packs for electric vehicles, the primary goal in most cases is to increase the driving
Dado que las baterías reciben constantemente energía cuando están en funcionamiento, hay muchas cosas que contribuyen a su descarga.
Aspectos como la aceleración y el frenado brusco influyen en la capacidad de almacenamiento real de una batería. Además, las baterías no pueden vaciarse por completo de energía para evitar daños.
Bruto vs. Neto
Es no es saludable para las baterías para que se extraiga toda su energía. Cuando esto ocurre, la batería se daña o se fríe por completo. Por eso es importante calcular tanto la capacidad total (bruta) como la utilizable (neta).
La capacidad bruta es la cantidad máxima teórica de energía que contiene la batería. Permite a los ingenieros y fabricantes determinar las capacidades del coche y calcular la capacidad neta.
La capacidad neta es necesaria para determinar la cantidad teórica de energía que una batería necesita almacenar para recorrer una distancia específica.
La capacidad neta es la cantidad real de energía que el coche es capaz de extraer de la batería. Esta estimación se hace a criterio del fabricante y se basa en muchos factores técnicos. Por ejemplo, muchos ingenieros recomiendan reservar un 10-20% de la capacidad total para evitar la sobrecarga y la descarga.
Cálculo de la capacidad de las baterías de los vehículos eléctricos
Se calcula que para 2030 4 millones de personas empezarán a conducir vehículos eléctricos sólo en California. Para garantizar la seguridad de los conductores en estos nuevos vehículos eléctricos, los ingenieros de campo deben dominar los cálculos de capacidad de sus baterías.
Un conductor no tendrá que preocuparse necesariamente por la carga real de la batería, la capacidad útil o los kW/h por cada 100 millas para manejar su vehículo con seguridad. Sin embargo, el fabricante necesita conocer esta información para comprender plenamente los parámetros de su coche y mejorar la tecnología disponible en el campo.
Dependiendo de su motor, hay varios factores a tener en cuenta a la hora de calcular la capacidad teórica de la batería. Entre ellos están cosas como el peso bruto, la velocidad máxima, la potencia del motor o la autonomía deseada del vehículo.
Puede encontrar las complejas fórmulas para calcular la capacidad de la batería aquí en X-Engineer.org. Los vehículos eléctricos de batería o BEV se caracterizan por su alto voltaje y corriente. Se utilizan miles de baterías de 4,3 voltios para alcanzar voltajes de hasta 750 V y una corriente de 1.200 amperios o más. No es la típica batería de linterna.
Basta con decir que la mayoría de los usuarios tendrán que depender de la EPA y de otras fuentes de revisión de automóviles para descifrar lo que los fabricantes y comercializadores nos dicen sobre sus vehículos.
El futuro de la capacidad de las baterías y los vehículos eléctricos
La tecnología de las baterías evoluciona rápidamente. Las baterías de iones de litio, las de estado sólido, las de hidrógeno, las Giga y otras compiten por el primer puesto en la carrera por el dominio. Además, los fabricantes de vehículos compiten por crear las baterías más ligeras, más seguras, con mayor densidad energética y más duraderas.
Se está trabajando para crear un paquete de baterías de GWh. El gigavatio es 1.000 veces el kilovatio. ¿Significa eso 1.000 veces la autonomía de los paquetes de baterías actuales? Los últimos avances han sentado las bases para un desarrollo más rápido.
Estamos empezando a ver más drones y aviones eléctricos. Las baterías de estado sólido serán una excelente solución para la aviación por su peso ligero y su pequeño tamaño.
Las baterías de hidrógeno o las pilas de combustible darán un gran impulso al transporte pesado y a la construcción, especialmente a los camiones e incluso a los trenes.
La gestión térmica de los sistemas de baterías seguirá siendo esencial.
La creación de energía genera calor. Por tanto, los sistemas de baterías necesitarán sistemas de refrigeración. Además, independientemente del tipo de batería que sea, las baterías necesitan calor para protegerse de las bajas temperaturas.
Las cabinas interiores también necesitan una gestión térmica que a menudo puede ser suministrada por los sistemas de baterías de alto voltaje y corriente que hacen funcionar los motores y los trenes de transmisión. Bombas de calor, calentador PTCy Sistemas de refrigeración termoeléctrica Peltier que funcionen con tensiones convencionales seguirán siendo necesarias para las comodidades de las criaturas.
Necesita saber más sobre Sistemas de gestión térmica eléctrica? Hable con nuestros expertos sobre sus aplicaciones y aprenda cómo DBK USA puede ayudar.
DBK USA Inc.
212 Northeast Dr, Spartanburg, SC 29303
Llama a 864 599 1600 Fax: 864 578 6464
[correo electrónico protegido]
Horario de oficina: De lunes a viernes, de 8 a 17 horas EST.