La energía de las líneas eléctricas aéreas es CA, por lo que se debe usar algún sistema para convertirla a CC al voltaje requerido para cargar la batería del vehículo. O bien, debe encontrarse un punto de carga de CC de alta corriente dedicado que sea compatible con el enchufe de su vehículo. Debe haber protecciones contra cortocircuitos (¿ha fallado alguna vez un diodo rectificador en el alternador de su automóvil?), Sobrevoltaje, sobrecorriente y sobretemperatura. Toda esta información debe ser parte del software del sistema de carga.
Las decisiones deben tomarse: ¿estamos contentos con la carga de baja potencia de un enchufe doméstico de 120V / 15-Amp? La potencia es voltios por amperes, o 120 veces 15 es igual a 1800W. Si nuestro vehículo lleva una batería de 14 kWh, podemos calcular aproximadamente las horas de carga dividiendo 14,000 por el realista 1500W que podemos extraer de la toma de corriente de la pared sin reventar el interruptor de circuito. El resultado es 9.33 horas. Si tenemos que cargar más rápido y nuestro sistema puede aceptar el voltaje más alto, podemos conectarlo a una toma de secado / estufa que suministre 240V / 30A equivale a 7200W. Debido a que el proceso de carga no es 100 por ciento eficiente, la carga real tarda un poco más de lo que sugiere esta simple aritmética.
Las dos opciones anteriores asumen que hay un circuito de carga a bordo, equipado con un transformador para convertir la tensión de línea a el voltaje de carga de la batería y un conjunto de diodos rectificadores en un disipador de calor (la conversión de energía nunca es 100 por ciento eficiente y la energía desperdiciada se calienta) para convertir CA en CC.
Ahora está la cuestión de si el cargador debe o no ser transportado en el vehículo o ser parte de un punto de carga fijo. Un argumento para el cargador a bordo es que "conoce" la batería con la que se combina y puede proporcionar las protecciones anteriores necesarias. Nadie quiere ser demandado, por lo que algunos puntos de carga son erróneos, solo cargan las baterías del vehículo al 80 por ciento.
Ahorrando más peso y ofreciendo una carga más rápida hay puntos de carga DC dedicados que "hablan" con el software de carga de su vehículo. Esto hace innecesario llevar la electrónica de carga (matriz de diodos, disipador de calor, transformador, cableado asociado) al vehículo.
Otra opción es usar partes de la electrónica de tracción propia del vehículo, ya que lleva una matriz de diodos muscular para el propósito de convertir la CC de la batería en la CA de frecuencia variable trifásica del motor de tracción. Esto potencialmente permite la carga de alta corriente sin tener que transportar muchos equipos adicionales.
Finalmente, existe la batalla de los puntos de carga, ya que varios sistemas compiten para convertirse en el estándar mundial para la carga de vehículos eléctricos. Después de haber invertido mucho dinero en su versión, cada jugador está decidido a que su sistema no termine como el "Betamax" de esta competencia.
La norma de la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE) con sede en EE. UU. Es su J1772Combo, adoptado por los EE. UU. y fabricantes de automóviles alemanes. El estándar CHAdeMO bastante diferente es respaldado por algunos fabricantes de automóviles japoneses. El sistema "Supercharger" de Tesla proporciona una mitad de carga a los autos del Modelo S "en tan solo 20 minutos", que ofrece a un modelo un futuro para el viaje interestatal en vehículos eléctricos. Conduce a la siguiente estación "Supercharger" (en este momento hay 116) y tomas el té y miras tu teléfono durante la mitad de la carga de 20 a 30 minutos. Esta carga es gratuita para los propietarios del Modelo S que hayan elegido la batería de 85 kWh. Las baterías de ión litio
no desean que se descarguen demasiado o se carguen demasiado, y tanto la corriente de carga como la tensión deben ser limitadas. Se deben aceptar compromisos entre la vida útil de la batería y la cantidad de su capacidad utilizada. Buscando almacenar más energía, estamos tentados a cargar y descargar una batería más de lo que es mejor para una larga vida útil.
Se puede producir un calentamiento excesivo si las baterías de iones de litio se cargan a un voltaje demasiado alto, con reacciones químicas no deseadas como producción de gases (recuerde, las baterías de iones de litio deben sellarse para evitar la entrada de humedad atmosférica). Si la carga se entrega más rápido de lo que la batería puede aceptarlo, el exceso de energía se consume en "reacciones parasitarias" que pueden dañar la célula. Esta es la razón por la cual los electrolitos de la batería contienen compuestos de flúor (como hexafluorofosfato de litio); la unión química muy fuerte del flúor resiste estas reacciones parasitarias. El flúor aparece por la misma razón en lubricantes para temperaturas extremas.
Las baterías de ion de litio generan poco calor al principio del proceso de carga, lo que permite una carga rápida a la mitad de la carga, después de lo cual el proceso de carga se ralentiza y se genera más calor. Volviendo a la analogía de carga de mi avión, los asientos vacíos se llenan rápidamente, pero una vez que los pasajeros tienen que treparse unos sobre otros para alcanzar la cantidad cada vez menor de asientos vacíos, el proceso se ralentiza y se genera "calor". La facilidad y rapidez del primer 50 al 60 por ciento de la carga es lo que permite una carga rápida en las estaciones de carga "Supercharger" de Tesla.
Son posibles métodos de carga más complejos, como cargar en impulsos cortos e intensos, seguidos de una recuperación intervalo durante el cual los resultados malos, como el crecimiento de dendritas de metal de litio o la generación de gases, pueden revertirse. Esto puede ser ayudado incluso con un pulso de descarga , seguido de otro intenso impulso de carga.
Afortunadamente, la carga está automatizada para proporcionar las protecciones básicas necesarias, por lo que no necesita sentarse con su motocicleta eléctrica durante toda la noche, controlando la corriente y el voltaje de carga, y colocando una mano cariñosa en su paquete de batería de vez en cuando para asegurarse de que no se esté calentando demasiado.
relateddel
Etiquetas:
- Características
- Motocicletas eléctricas
