martes, 6 de abril de 2010

¿Que conversión necesito? Vol I. Baterías

En lo sucesivo y con el título ¿que conversión necesito? vamos a ir describiendo los tipos de conversión posibles y las ventajas e inconvenientes de cada una de las tecnologías, con el objeto de que cada uno pueda conocer cuáles son las ventajas e inconvenientes de cada una de las posibilidades a la hora de plantear una conversión.

En este primer volumen vamos a tratar de, probablemente, el componente principal de un V.E. : La Batería.

La batería es la encargada de almacenar la energía que va a mover el coche. Es obvio que el rango (distancia que puede cubrir un V.E. entre recargas) está condicionado totalmente por el tamaño de la batería.

Pero una batería tiene otras muchas características. Veamos las principales:

Voltaje: Es la diferencia de potencial entre los bornes de la batería. Los voltajes típicos son 12 V para las de plomo y 3,25 para las de lítio.

Capacidad: Es la cantidad de energía máxima que puede almacenar la batería. Se mide en Amperios-Hora. (Ah). Así pues, una batería de 12V 100Ah teóricamente sería capaz de entregar 100 amperios durante una hora (o 10 Amperios durante 10 h o 1 amperio durante 100 horas... o cualquier otra combinación en la que el resultado A*t sea 100).

¿por que teóricamente?: Por dos conceptos fundamentales:

Profundidad de descarga: (DOD en ingés, de depth of discharge). Es la cantidad de energía que puede entregar una batería sin sufrir daños irreversibles que arruinen o acorten enormemente la vida útil de la batería. Normalmente, las baterías de plomo de tracción rondan por un 60% de DOD y las de lítio en torno al 70% de DOD óptimos. Esto significa que de los 100 Ah sólo se puede extraer con seguridad el 60 o 70% de ese valor.

Curva de descarga o capacidad de descarga: Las baterías dan el valor de Ah teniendo en cuenta la manera más ventajosa para la batería de dar esa energía. Por la propia construcción de la batería, la energía no se puede entregar toda de golpe, sino que, debido a la velocidad de los procesos químicos, existe una limitación en cuanto al tiempo de de descarga. Así pues, una batería de plomo suele dar la capacidad nominal a 10 h. Si tratamos de descargarla en menos tiempo, la capacidad real de la batería se encuentra limitada.

Otras informaciones relevantes de la batería son el número de ciclos carga-descarga que resiste en condiciones óptimas de funcionamiento y el peso y volumen de la misma, ya que las limitaciones de espacio y de peso van a condicionar el tipo de batería a emplear en nuestro vehículo.

Los dos tipos de baterías mas usuales y recomendables para un vehículo eléctrico son las de Plomo tipo AGM, baterías selladas y sin ácido líquido y las de tipo LiFePO4, baterías de Lítio de ión Hierro.

La tecnología de las baterías de plomo está muy desarrollada, son maduras y no se espera avances significativos en los próximos años. Las de Litio, por el contrario, están en fase de maduración. Contínuamente se producen mejoras en el rendimiento, capacidad y volumen de las baterías.

Las principales ventajas de las baterías de plomo son:
· Menor precio de adquisición
· Carga mas sencilla

Los principales inconvenientes son:
· Corta vida, en torno a los 500-700 ciclos
· Alto peso por unidad de energía


Las baterías de litio, por su parte tienen las siguientes ventajas:
· Larga vida, 2000-3000 ciclos.
· Peso mas reducido (un 25% del peso de las baterías de plomo para la misma cantidad de energía)

Y los principales inconvenientes son:
· Precio muy alto (4 o 5 veces superior al equivalente en plomo)
· Necesidad de un sistema muy preciso de carga, el famoso BMS, que a la sazón es un aparato que controla la carga de cada celda individualmente, de manera que el voltaje se encuentre en un rango muy determinado.

Así pues, ¿que batería necesito?
DEPENDE.

Si se está buscando una baja inversión inicial y un vehículo de recorrido muy corto, la opción principal debería ser Plomo.

Si por el contrario, se está buscando un vehículo de gran autonomía, la opción es forzosamente el Litio.

Entre ambos puntos existe una inifinidad de casos que habrán de ser estudiados detenidamente.

Como moraleja, habría que tener siempre en cuenta la siguientes premisa fundamental:
·¿que autonomía real necesito?.
Poner más baterias de las necesarias implica acarrear peso e inversión mas alla de lo recomendable.

Y hasta aquí la primera monografía. Cualquier comentario será bienvenido.

Proyecto demo. EleSmart

Buenas a todos.

Como comentaba anteriormente, el mejor escaparate que puede tener una empresa de vehículos eléctricos es precisamente eso, un vehículo. El vehículo de demostración es un Smart, al que se le va a adaptar un kit específico existente en el mercado y un pack de baterías de Litio.

Actualmente, nos encontramos en la fase de desguace de todas esas cosas que no sirven (motor térmico, escape, radiador, depósito de gasolina) y seleccionando el kit mas adecuado a nuestros objetivos.

Seguiremos informando!