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Varias opciones para una mayor autonomía

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Tags: Movilidadeléctrica, #MobilityLifeBalance

Aumentar la capacidad de la batería no alcanza para que los automóviles eléctricos vayan más lejos. ZF está realizando numerosos ajustes en la línea de transmisión para obtener el máximo kilometraje con una carga de batería.
Kathrin Wildemann, septiembre 30, 2019
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Kathrin Wildemann ha formado parte del Copy Team de ZF de forma permanente desde 2016. En sus artículos en línea e impresos, le gusta cubrir temas relacionados con la movilidad eléctrica y otros que también implican sostenibilidad.
Cuando se le pregunta a las personas sobre las principales razones que les impiden cambiar a un automóvil eléctrico, los conductores suelen citar los costos de adquisición significativamente más elevados, así como la autonomía de los automóviles eléctricos, que es demasiado reducida en comparación con los sistemas de propulsión basados en la combustión interna. Mientras que el primer punto de crítica desaparece paulatinamente a medida que aumenta la cantidad de vehículos fabricados, ZF ya está en proceso de eliminar el segundo obstáculo. Los desarrolladores de la compañía tecnológica están adoptando varios criterios para lograr este objetivo.

Componentes de accionamiento perfectamente adaptados

Componentes de accionamiento perfectamente adaptados

La autonomía se puede aumentar, por supuesto, instalando una batería más grande. Sin embargo, las consecuencias son un menor espacio para los pasajeros y el equipaje, un vehículo de mayor peso y costos de adquisición más elevados. Tiene más sentido diseñar todos los componentes de la cadena cinemática lo mejor posible y coordinarlos perfectamente entre sí, que es el método que está adoptando ZF. De esta manera, incluso las optimizaciones presuntamente pequeñas pueden producir un notable aumento global de la eficiencia. Bert Hellwig, Director de Sistemas E-Mobility de ZF, afirma: "Para el uso diario de los automóviles eléctricos, es importante obtener la mayor autonomía posible con una sola carga de batería. Cada porcentaje de eficiencia de conversión de energía ganado resulta en un dos por ciento más de autonomía".
Por ejemplo, un inversor con electrónica de potencia bien adaptada al sistema de accionamiento permite aprovechar al máximo la energía disponible. Estos componentes controlan características como la regeneración de energía (recuperación) durante el frenado.
"Para el uso diario de los automóviles eléctricos, es importante lograr la mayor autonomía posible con una sola carga de batería. Cada porcentaje de eficiencia de conversión de energía ganado resulta en un dos por ciento más de autonomía".
— Bert Hellwig, Director de Sistemas E-Mobility en ZF

Electrónica de potencia de baja resistencia para cubrir más kilómetros

Electrónica de potencia de baja resistencia para cubrir más kilómetros

En este campo, ZF se beneficia de su compromiso con los deportes de motor, donde la presión por innovar es particularmente alta: en la Fórmula E, la eficiencia es el factor crucial. Para la temporada 2018/2019, ZF desarrolló toda la línea de transmisión del equipo Venturi. Para lograr el máximo desempeño, los ingenieros usaron por primera vez carburo de silicio en lugar del silicio habitual como semiconductor en la electrónica de potencia. El carburo de silicio se puede emplear para hacer juegos de chips 10 veces más finos. Esto es ventajoso porque la resistencia interna de la electrónica de potencia disminuye y la eficiencia y la autonomía del automóvil aumentan. El Grupo tiene previsto integrar esta innovación en su tecnología de producción en serie.
Los semiconductores de carburo de silicio en la electrónica de potencia disminuyen la resistencia en comparación con los semiconductores de silicio convencionales, lo que aumenta la eficiencia y la autonomía de los accionamientos eléctricos.
Electrónica de potencia: un aumento en la autonomía de hasta un 10 por ciento gracias al carburo de silicio.

Múltiples ventajas gracias al motor eléctrico y a la transmisión

Múltiples ventajas gracias al motor eléctrico y a la transmisión

Un planteamiento adicional para incrementar la eficiencia en la movilidad eléctrica se basa en la amplia experiencia del Grupo en la tecnología de transmisión: los desarrolladores de ZF han equipado una nueva unidad de tracción eléctrica compacta con una transmisión de dos velocidades. "Con dos velocidades, podemos mejorar la aceleración y la velocidad máxima. Otra razón para la transmisión de dos velocidades era aumentar la eficiencia de la unidad", señala Stephan Demmerer, Jefe de Ingeniería Avanzada de E-Mobility, añadiendo: "Con esta combinación de un motor eléctrico especial con una transmisión de dos velocidades, conseguimos un sistema óptimo con la máxima eficiencia".
El nuevo motor eléctrico de dos velocidades con una potencia máxima de 140 kilovatios permite manejar un automóvil de pasajeros a velocidades más altas y con una eficiencia energética mucho mayor que la de los automóviles eléctricos convencionales. Al mismo tiempo, el automóvil eléctrico no pierde tracción a velocidades más bajas. En combinación con la electrónica de potencia integrada, el accionamiento eléctrico con elemento de cambio garantiza un incremento de la autonomía de hasta un cinco por ciento.
Accionamiento eléctrico de dos velocidades de ZF: más eficiencia y autonomía gracias a la transmisión.

Uso versátil del accionamiento eléctrico de dos velocidades de ZF

Uso versátil del accionamiento eléctrico de dos velocidades de ZF

Esta línea de transmisión de ZF abre varias opciones de aplicación para los fabricantes de automóviles. Por ejemplo, pueden ofrecer vehículos con una autonomía extendida con el mismo tamaño de batería, contrarrestando las principales preocupaciones de muchos clientes. El aumento de la eficiencia también permite combinar la unidad con una batería más pequeña, ahorrando dinero, espacio de instalación y peso, lo que beneficia sobre todo a los subcompactos sensibles al precio y a los automóviles urbanos. El accionamiento modular de dos velocidades también está destinado a fabricantes que se centran en el desempeño. Hasta ahora, los accionamientos eléctricos se asociaban a la elección entre un torque de arranque elevado y una velocidad máxima elevada. Junto con un potente motor eléctrico de hasta 250 kilovatios, el nuevo concepto de accionamiento ofrece potencia suficiente para garantizar que los conductores de vehículos deportivos o de gran potencia no tengan que renunciar a nada al arrancar o al circular a la máxima velocidad.
Cambio a segunda a 70 km/h: la transmisión de dos velocidades para automóviles de pasajeros.

#MobilityLifeBalance

Con una iniciativa, ZF se centra directamente en las personas con respecto a las ofertas de movilidad, mostrando dónde y cómo se pueden mejorar las cosas.

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