ssp_499 Fundamentos Traccion Electrica.pdf

Service Training

Programa autodidáctico 499

Fundamentos de la tracción eléctrica en  el automóvil Diseño y funcionamiento

Según estimaciones actuales, el año 2050 marcará el punto y final de la extracción de petróleo tal como se ha venido practicando hasta ahora. A partir de esta fecha, la extracción de petróleo vendrá necesariamente ligada a un coste tecnológico muy elevado. Por esta razón resulta necesario utilizar los recursos de forma consciente y eficiente. ¡Sensibilizar y crear esta conciencia es el objetivo que se esconde tras el concepto de "Think Blue!". Es necesario optimizar constantemente el uso de energías y materias primas.  Es necesario reducir, de forma continua y en igual medida, la contaminación medioambiental. El objetivo es conseguir que el incremento de la temperatura global hasta el año 2050 no llegue a superar los 2 °C. Para poder lograr este objetivo es necesario contener las emisiones de gases de efecto invernadero, como p. ej. el dióxido de carbono (CO2) . Comparados con los vehículos traccionados con motores de combustión, los vehículos de tracción eléctrica no generan gases durante la marcha. Esta característica, ya de por sí, hace que un vehículo eléctrico resulte más ecológico que uno que funcione con tecnología convencional. Pero para ello es necesario, sin embargo, que la energía eléctrica empleada para cargar el vehículo proceda de fuentes renovables, como pueden ser, p. ej., las instalaciones eólicas, solares, hidráulicas o de biogás. Otro aspecto es el menor coste energético para un trayecto de 100 km que presenta un vehículo de tracción eléctrica frente a uno convencional. Se calcula que para el año 2020 habrá, como mínimo, un millón de vehículos eléctricos en las carreteras alemanas. Con la aprobación del plan nacional para desarrollo de la electromovilidad (NEPE) en agosto de 2009, el gobierno alemán ha querido subrayar la importancia de este tema. La electrificación de los vehículos es un proceso que, por lo tanto, irá cada vez a más. Un primer paso lo representan los vehículos híbridos, que combinan las ventajas de ambos sistemas de motor, el eléctrico y el de combustión. La combinación de estos motores permite optimizar el rendimiento general del vehículo y reducir el consumo de combustible. Con el Touareg 2011, Volkswagen ofrece un vehículo de tracción híbrida eléctrica de serie. La nueva tecnología exige una formación especial para poder manipular y trabajar en vehículos equipados con sistemas de alto voltaje. En este programa autodidáctico se describen los sistemas de tracción híbridos y eléctricos realistas, así como las bases para la cualificación del personal de Servicio en sistemas de alto voltaje.

El Programa autodidáctico informa sobre las bases del diseño y funcionamiento de nuevos desarrollos. No se actualizan los contenidos.

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Para las instrucciones de comprobación, ajuste y reparación de actualidad haga el favor de  consultar la documentación del Servicio Posventa prevista para esos efectos.

Atención Nota

Referencia rápida Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 La historia de la electromovilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 ¿Por qué resulta interesante la electromovilidad?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Fundamentos de la electromovilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Clasificación de vehículos eléctricos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Principales componentes de un vehículo eléctrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Configuraciones del grupo motopropulsor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Conceptos de vehículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30 Cuadro de las diferentes combinaciones de propulsión . . . . . . . . . . . . . . . . . El Touareg con propulsión híbrida pura (HEV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El Golf 6 TwinDrive (PHEV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El Golf blue-e-motion (BEV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El Audi A1 e-tron (RXBEV). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . El Tiguan HyMotion (FCBEV). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

30 31 33 36 38 40

Seguridad en los sistemas de alto voltaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42 ¿Qué significa alto voltaje? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 ¿Qué peligros existen al trabajar con sistemas de alto voltaje? . . . . . . . . . . 42

Cualificación para alto voltaje. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Observaciones generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Los tres pilares de la cualificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Secuencias en el taller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Perspectivas para el Servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

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Introducción La historia de la electromovilidad La movilidad eléctrica siempre ha sido un tema que ha impulsado el desarrollo de los vehículos. Si bien también estuvo relegada a un segundo plano durante algún tiempo, cuando parecía que las reservas de petróleo eran inagotables, cada vez va cobrando más relevancia una vez que se ha tomado conciencia de que estas reservas son limitadas y se ha hecho necesario proteger el medio ambiente y el clima de manera global.

1821  Thomas Davenport construye el primer  vehículo eléctrico con una batería no recargable y una autonomía de 15 a  30 kilómetros.

1860  Se inventa el acumulador de plomo recargable.

1881  El primer vehículo eléctrico oficialmente reconocido como tal es un tres ruedas de M. Gustave Trouvé, en París. Con su acumulador de plomo recargable alcanza velocidades de hasta 12 km/h.

1882  Este año, Ernst Werner Siemens construye un tranvía de tracción eléctrica. Este vehículo, conocido también como "Elektro-Motte" o "Elektromote", está considerado como el primer trolebús del mundo.

1898  La empresa parisina de Charles Jeantaud es líder, a finales de siglo y principios del siguiente (de 1893 a 1906), en el ámbito de los vehículos eléctricos.  Con uno de estos vehículos se consigue batir un récord de velocidad de 37,7 km/h.

1900  Ferdinand Porsche presentaba en la exposición mundial de París un vehículo con un motor de cubo de rueda alojado en cada una de las ruedas del eje delantero.

1902  Como pionero en el ámbito de la electromovilidad en Suiza, A. Tribelhorn construyó los primeros vehículos con motor eléctrico. Durante casi 20 años, su empresa fabricó, sobre todo, vehículos comerciales eléctricos, mientras que sólo llegó a construir un número reducido de turismos, la mayoría en calidad de prototipos.

1913  Se abre la primera gasolinera en Pittsburgh (EEUU). Poco después le seguirían otras gasolineras en todas las ciudades. La mejora de las infraestructuras, el bajo precio de la gasolina, así como el continuo desarrollo de los motores de combustión y su mayor autonomía propiciaron el avance imparable de los vehículos con motor de combustión.

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1960  Charles Alexander Escoffery presenta lo que probablemente sería el primer vehículo solar del mundo. Se trata de un Baker Electric de 1912, matriculado en California, que incorpora un panel fotovoltaico compuesto de 10.640 células individuales.

1969  Se desarrolla el "Lunar Rover" para el programa espacial americano. Incorpora un motor eléctrico en cada rueda. Como fuente de energía se utilizan dos baterías de platacinc que le confieren al "Lunar Rover" una autonomía de unos 92 km.

1973  La primera crisis del petróleo hace ver a los estados industrializados su dependencia de los países exportadores de petróleo. Los precios del combustible se incrementan considerablemente.

1985  Se celebra en Suiza la primera carrera mundial con coches solares, conocida como "Tour de Sol".

1987  Se celebra la "World Solar Challenge", una competición de vehículos solares.

1991  El THINK es uno de los primeros coches diseñados como vehículo exclusivamente eléctrico y que no es fruto de ninguna transformación.

1992  La empresa automovilística alemana Volkswagen AG desarrolla el VW Golf Citystromer, un Golf transformado que equipa un motor eléctrico.

1995  PSA Peugeot Citroën fabrica, de 1995 – 2005, 10.000 vehículos eléctricos.

1996  General Motors ofrece el coupé eléctrico biplaza‚ el EV 1’ (Electric Vehicle 1), con baterías de plomo y ácido de 500 kg. Posteriormente, las baterías de níquel e hidruro metálico permitirán incrementar el rendimiento del vehículo.

2008  Sale en el mercado norteamericano el »Tesla Roadster« de la casa Tesla Motors, un vehículo de tracción exclusivamente eléctrica que incorpora 6187 celdas conectadas en serie, semejantes a las utilizadas en los portátiles. En 3,8 segundos acelera de 0 a 100 km/h. s499_275

2009  Alemania aprueba el plan nacional para desarrollo de la electromovilidad (NEPE, por sus siglas en alemán).  Su objetivo es impulsar en Alemania la investigación y el desarrollo, la adaptación al mercado y el lanzamiento de vehículos eléctricos propulsados mediante baterías. Se pretende así que para 2020 se alcance 1 millón de vehículos eléctricos en el mercado alemán y que Alemania se convierta en el mercado líder en materia de electromovilidad.

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Introducción La historia de la electromovilidad en Volkswagen VW cuenta con una experiencia de más de 40 años en materia de electromovilidad.  Ya en 1970 existía, con el "T2 Electric", la primera generación de un vehículo totalmente eléctrico.

T2 Electric

Golf 1 Electric

T3 Electric

Golf 3 CitySTROMer

Jetta CitySTROMer

Vehículos eléctricos T2 City Taxi

Golf 1 Hybrid

Golf 2 Hybrid

Chico Hybrid

Vehículos híbridos

Vehículos con pila de combustible

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Electro Van Golf TwinDrive

Electro UP Golf blue-e-motion

Golf ECO Power

Touareg Hybrid

Tiguan HyMotion Bora HyMotion

Bora HyPower Touran HyMotion s499_018

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Introducción ¿Por qué resulta interesante la electromovilidad?

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Para ver los principales aspectos de la electromovilidad elegiremos diferentes ámbitos, como son el medio ambiente, la política, la economía, la sociedad, las infraestructuras y la tecnología. Sin embargo, dadas las complejas interrelaciones existentes entre estos ámbitos, no es posible separar por completo sus contenidos. El cambio climático y las condiciones vinculadas al empleo de recursos fósiles (disponibilidad limitada, precio) están provocando un cambio en las políticas de los estados en materia medioambiental y energética, así como cambios en sus respectivas sociedades. Como respuesta a estos cambios, la política establece unos límites de emisiones a nivel nacional que, sin embargo, varían entre los diferentes países. Estos valores límite describen, por lo general, las emisiones directas de CO2 o de otros gases que afectan al medio ambiente.  Un vehículo eléctrico no produce emisiones directas de CO2. La implantación en las ciudades de zonas de bajas emisiones o libres de emisiones, así como la modificación de las condiciones dentro del marco político, conseguirán acelerar el desarrollo de la electromovilidad. Las medidas de apoyo financieras, tanto estatales como municipales, impulsan la economía y favorecen el proceso de desarrollo de la ciencia y la investigación. Cada vez son más las empresas que invierten en electromovilidad, mejorando así, mano a mano con la investigación, el posterior desarrollo de sistemas ya existentes, las innovaciones tecnológicas y sus futuras aplicaciones.

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Política -

Medio ambiente -

Cambio climático Reducción de las emisiones globales de CO2 Reducción de la contaminación acústica Concienciación sobre el consumo de materias primas

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Pautas internacionales en los límites de emisiones Implantación de zonas de bajas emisiones o libres de emisiones Planes de desarrollo y  subvenciones

Economía -

Reservas de petróleo limitadas Incremento del precio de los combustibles fósiles Deseo de independencia respecto a los países exportadores de petróleo

Electromovilidad

Tecnología -

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Ventajas técnicas del motor eléctrico frente al  motor de combustión Incremento del rendimiento Seguridad en los sistemas de alto voltaje

Sociedad -

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Mayor movilidad Incremento de la aceptación de la electromovilidad Incremento de la demanda de vehículos con consumos  más bajos y emisiones más  reducidas Creciente urbanización (macrociudades)

Infraestructuras -

Amplias infraestructuras para suministrar energía a  los vehículos eléctricos (en casa, en el trabajo, durante el trayecto)

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Introducción Ventajas de la electromovilidad

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El motor eléctrico (máquina eléctrica) funciona de forma mucho más silenciosa que un motor de combustión. Por ello, las emisiones acústicas de un vehículo eléctrico son muy reducidas. A mayores velocidades, lo que predomina en estos vehículos es el sonido de rodadura de los neumáticos.

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Durante la marcha, el vehículo eléctrico no genera ningún tipo de sustancia nociva ni ningún gas de efecto invernadero. Si la batería de alto voltaje se carga desde una fuente de energía renovable, el vehículo eléctrico podrá funcionar sin emitir CO2.

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Cuando en un futuro próximo se proceda a declarar como zona de emisión cero el centro de las ciudades que soportan una gran afluencia de tráfico, sólo se podrá circular por ellas con vehículos equipados con sistemas de alto voltaje.

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La máquina eléctrica es muy robusta y requiere poco mantenimiento. Su desgaste mecánico es muy reducido.

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El rendimiento de la máquina eléctrica es muy elevado, de hasta un 96 %, en comparación con un motor de combustión, que alcanza un rendimiento del 35–40 %.

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La máquina eléctrica tiene unas curvas de par y potencia superiores. Desarrolla su par máximo desde parado. Por ello, un vehículo eléctrico puede acelerar mucho más rápidamente que uno con motor de combustión de igual potencia.

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El diseño del grupo motopropulsor es más sencillo dado que se suprimen algunas piezas del vehículo como son la caja de cambios, el embrague, el silenciador, el filtro de partículas, el depósito de combustible, el motor de arranque, el alternador, las bujías.

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Durante las frenadas el motor también puede funcionar como generador de corriente para recargar la batería (recuperación).

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La batería de alto voltaje se puede cargar cómoda y directamente en la casa, durante el trayecto, en el aparcamiento, y en todas las tomas accesibles. El conector de carga azul del vehículo y el de la estación de recarga de la red pública están estandarizados en toda Alemania y para todos los fabricantes.

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La energía sólo se suministra cuando el usuario la necesita. A diferencia de los vehículos convencionales, la máquina eléctrica nunca trabaja, p. ej., ante un semáforo en rojo cuando el vehículo está parado. Especialmente cuando se circula en caravana y en la modalidad de "Stop and go", la máquina eléctrica resulta extremadamente eficiente.

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A excepción del engranaje reductor de la máquina eléctrica, el vehículo eléctrico no requiere ningún tipo de aceite lubricante.

Inconvenientes de los vehículos eléctricos -

Los vehículos eléctricos disponen de una autonomía limitada. La energía eléctrica se tiene que almacenar, en suficiente cantidad, en una moderna batería de alto voltaje que lleva el vehículo. La cantidad de energía es decisiva para la autonomía de un vehículo eléctrico.

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Cuando hay que cargar del todo una batería de alto voltaje que está completamente descargada y sólo se dispone de la mínima de las posibilidades para hacerlo, el proceso de carga durará hasta 7,5 horas.

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La posibilidad de cargar un vehículo eléctrico desde la red pública todavía no se encuentra plenamente desarrollada. La red de estaciones de carga eléctrica es reducida.

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Si el lugar de destino se encuentra más allá de lo que permitiría la autonomía máxima posible del vehículo eléctrico, el conductor tendrá que planificar su viaje. "¿Dónde puedo cagar mi vehículo eléctrico durante el trayecto?"

Comparación de la curva de par Par [Nm]

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Máquina eléctrica a

b

Régimen de ralentí

La máquina eléctrica (a) alcanza su par máximo a partir de la primera vuelta. No precisa ninguna fase inicial para alcanzar un régimen de ralentí. A medida que sube el régimen se reduce, a partir de un régimen determinado, el par disponible.  Este régimen está en unas 14.000 rpm.  Además, esta característica de la máquina eléctrica permite prescindir de una caja de cambios compleja.

Régimen [rpm]

Máquina eléctrica (a) Motor de combustión (b)

Motor de combustión El motor de combustión (b) precisa un régimen de ralentí para poder entregar un par. Si se incrementa el régimen del motor, aumenta el par. Cuando se eleva el régimen del motor se incrementa el par disponible. Además, esta característica del motor de combustión exige utilizar una caja de cambios con varias relaciones de marcha. A través del embrague o del convertidor de par se transmite el par a los engranajes del cambio.

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Introducción Aspectos medioambientales Emisiones de CO2 Hasta el año 2050, el calentamiento global de la tierra no deberá aumentar más de 2°C en comparación con la temperatura de la tierra durante la época preindustrial. Este objetivo sólo se puede conseguir reduciendo las emisiones de CO2. La meta es reducir las emisiones de CO2 per cápita para 2050, pasando de las actuales 45 toneladas al año a 0,7 toneladas anuales. Los vehículos eléctricos no generan emisiones de CO2 directamente. Sin embargo, a la hora de hacer el balance de las emisiones de CO2 producidas no sólo se tiene en cuenta el vehículo, sino también las emisiones generadas durante la producción de la energía eléctrica (p. ej., en las centrales de carbón). Especialmente en Alemania, la electromovilidad está estrechamente vinculada al uso de "energía eléctrica limpia"  (es decir, procedente de fuentes renovables). Por ello, con la mezcla de producción de energía eléctrica actual ya puede hablarse de una reducción de las emisiones de CO2 por vehículo, en comparación con un vehículo de motor de combustión. A nivel internacional, la mezcla de producción de energía eléctrica no resulta tan favorable. Debido al rápido crecimiento de su necesidades energéticas, países emergentes como China o India apuestan, sobre todo, por una energía eléctrica procedente del carbón, lo que hace que el balance medioambiental en la producción de energía eléctrica sea allí peor.

Diesel, 111g/km Gasolina, 132g Generación de hidrógeno, 210g/km Energía eólica, 1g/km Energía nuclear, 6g/km Gas natural, 98g/km Fuel, 145g/km Carbón, 171g/km Lignito, 188g Mezcla de producción de energía eléctrica en Alemania en 2010, 115g Mezcla de producción de energía eléctrica en China en 2010, 179g

s499_014 Todos los datos: gramos de CO2 por kilómetro conducido (nivel de 2011)

¿Sabía usted ya esto? Como el hidrógeno no se da en la naturaleza en el estado puro que se precisa para la pila de combustible, se tiene que producir mediante un complejo procedimiento. Este procedimiento consume mucha energía eléctrica.

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Energías renovables Se conoce como energías renovables a las que se obtienen de fuentes consideradas inagotables a corto plazo y a escala humana. Entre las energías renovables se encuentran la eólica, la solar, la geotérmica (calor de la tierra), la hidráulica y la biomasa. Por lo tanto, será posible seguir reduciendo las emisiones de CO2 en el ámbito de la electromovilidad si se amplía el porcentaje de energías renovables utilizado en la mezcla de producción de energía eléctrica. Para 2030, este porcentaje en la producción europea de energía eléctrica deberá incrementarse del 17 % al 48 % en comparación con 2010.

Energía nuclear 22%

 Energías  renovables 17%

Gas natural 14%

Energía solar 2% Energía hidráulica 3,2%

Biomasa 5,6% Lignito 24%

Carbón 19%

Otras 5%

Energía eólica 6,2%

s499_072 Mezcla de producción eléctrica en Alemania en 2010

Potencial de la energía solar La energía solar que recibe la tierra equivale, aproximadamente, a diez mil veces el total de las necesidades energéticas actuales de todo el mundo. Esto significa que se dispone de más energía procedente de la luz solar de lo que se va a consumir en el futuro. Sin embargo, el aprovechamiento de este potencial se ve obstaculizado por los costes y el rendimiento de las celdas fotovoltaicas. Si bien a principios de los ochenta el rendimiento de los módulos fotovoltaicos era de tan sólo un ocho por ciento, los módulos corrientes disponibles actualmente en el mercado alcanzan el 17 %, y los productos de categoría superior casi el 20 %. Pero para que la energía solar pueda competir con otras fuentes de energía es preciso que la tecnología evolucione más todavía, es decir, que los sistemas fotovoltaicos resulten más eficientes.

¿Sabía usted ya esto? En un periodo de 24 horas, la tierra entera recibe tanta energía en forma de luz solar como la que se precisa para cubrir las necesidades de energía eléctrica de la población mundial durante un año. El porcentaje de geotermia (la utilización del calor existente en el interior de la tierra) para producir energía eléctrica es todavía en Alemania, en el año 2011, inferior al 1 %.

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Fundamentos de la electromovilidad El concepto de „electromovilidad” engloba, básicamente, a todos los vehículos traccionados por medio de energía eléctrica. Incluye tanto a vehículos eléctricos traccionados mediante batería como a vehículos híbridos (vehículos híbridos puros) o vehículos con pila de combustible.

Clasificación de vehículos eléctricos Los vehículos eléctricos se clasifican y denominan, en primer lugar, en función del sistema utilizado para suministrar la energía eléctrica necesaria para la tracción eléctrica:

Motor de combustión

convencionales gasolina/diésel Vehículos

Propulsión híbrida

Generación de energía eléctrica en el vehículo

Gasolina/diésel

Microhíbrido El componente eléctrico sólo se utiliza para implementar la función Start-Stop.

Semihíbrido Como el microhíbrido, más:  El motor eléctrico sirve de apoyo al motor de combustión. El sistema no permite conducir de modo completamente eléctrico.  Recuperación

El Touareg 2011 es el primer vehículo de tracción híbrida eléctrica de serie que fabrica Volkswagen. Se le considera un híbrido puro.

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Híbrido puro (HEV) como el semihíbrido, más: El motor eléctrico sirve de apoyo al motor de combustión.  El sistema permite conducir de modo completamente eléctrico.

Nomenclaturas Los vehículos libres de emisiones que no emiten gases al medio ambiente durante la marcha por efecto de la misma se conocen también como "vehículos de cero emisiones" (ZEV). Los vehículos eléctricos con batería que se mueven completamente mediante tracción eléctrica se conocen también como "Battery Electric Vehicle" (BEV). La energía durante la marcha procede de una batería de alto voltaje que se carga a través de la red eléctrica. El "Electric Vehicle Index" (EVI) permite medir la evolución de la electromovilidad. En este índice se evalúa, mediante nueve criterios diferentes, tanto el mercado de los vehículos eléctricos como la producción en los diferentes países industrializados. El orden actual de los países analizados es: EEUU, Francia, Alemania, Italia, Japón, China, Corea, España, Reino Unido, Dinamarca, Portugal e Irlanda.

Propulsión híbrida

Conducción eléctrica

Carga de energía eléctrica desde la red Vehículos eléctricos con pila de combustible (FCBEV)  Híbrido enchufable (PHEV) Como el HEV, más: 

Híbrido con  Range Extender (RXBEV) Como el BEV, más: 

En un híbrido enchufable, la batería de alto voltaje se puede cargar adicionalmente de forma externa a través de la red eléctrica.

Se incrementa la autonomía por medio de un motor de combustión que produce energía eléctrica para el motor eléctrico.

Vehículos eléctricos con  batería (BEV)  Se mueven sólo mediante tracción eléctrica.  La energía durante la marcha procede de una batería de alto voltaje que se carga a través de la red eléctrica.

Se mueven sólo mediante tracción eléctrica. La energía durante la marcha la genera una pila de combustible.  Lo que se carga en el depósito es hidrógeno.

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Relación de abreviaturas utilizadas: BEV - Battery Electric Vehicle; vehículos eléctricos con batería HEV - Hybrid Electric Vehicle; vehículo de tracción híbrida pura FCBEV - Fuel Cell Battery Electric Vehicle; vehículo eléctrico con batería y pila de combustible PHEV - Plugin Hybrid Electric Vehicle; vehículo con tracción híbrida pura y posibilidad de carga externa RXBEV - Range Extender Battery Electric Vehicle; vehículo eléctrico con batería y sistema adicional de generador para incrementar la autonomía (range extender)

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Fundamentos de la electromovilidad Principales componentes de un vehículo eléctrico El sistema de tracción completo de los vehículos eléctricos se compone de: Batería de alto voltaje con unidad de control para regulación de la batería y cargador necesario Máquina eléctrica con control electrónico (módulo electrónico de potencia) y refrigeración Caja de cambios con diferencial Sistema de frenos Climatización del habitáculo (de alto voltaje)

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-

1

Máquina eléctrica

2

Caja de cambios con diferencial

3

Módulo electrónico de potencia

4

Cables de alto voltaje

5

Batería de alto voltaje

6

Caja electrónica con unidad de control para regulación de la batería

7

Sistema de refrigeración

8

Sistema de frenos

9

Compresor de climatización de alto voltaje

10 Calefacción de alto voltaje 11 Cargador 12 Contacto para carga externa 13 Fuente de carga externa

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Máquina eléctrica El término de máquina eléctrica se emplea en lugar de alternador, motor eléctrico y motor de arranque. En principio, todo motor eléctrico se puede utilizar también como alternador. Cuando la máquina eléctrica es impulsada de forma mecánica suministra energía eléctrica porque está funcionando como alternador. Cuando la máquina eléctrica recibe energía eléctrica, funciona como motor. Las máquinas eléctricas empleadas para la conducción van refrigeradas por agua. Pero también es posible utilizar una refrigeración de aire. En el caso de los vehículos híbridos puros (HEV), la máquina eléctrica funciona también como motor de arranque para el motor de combustión .

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s499_234 Máquina eléctrica (1), rotor (2), estator (3), módulo electrónico de potencia (4), batería de alto voltaje (5)

Como máquina eléctrica se suele utilizar motores trifásicos. Un motor trifásico funciona con corriente alterna trifásica. Su funcionamiento se basa en tres bobinas dispuestas como estator en círculo en torno al rotor y que van conectadas eléctricamente a cada una de las tres fases, respectivamente. Sobre el rotor de esta máquina síncrona van dispuestas varias parejas de imanes permanentes. Como las tres bobinas reciben sucesivamente corriente eléctrica de forma cíclica generan, al sumarse, un campo eléctrico giratorio que hace que el rotor gire cuando la máquina eléctrica está funcionando como motor. Cuando funciona como alternador, el movimiento en las bobinas induce una tensión alterna trifásica en el rotor que es transformada, dentro del módulo electrónico de potencia, en tensión continua para la batería de alto voltaje. Para ello, en el vehículo suelen utilizarse "máquinas síncronas". En este contexto, el término "síncrona" significa "que gira al mismo tiempo" y describe la relación entre la velocidad de rotación del campo excitado en las bobinas del estator y la velocidad de rotación del rotor con sus imanes permanentes.

La ventaja de las máquinas síncronas frente a las asíncronas reside en la mayor precisión de regulación de las mismas de cara a su empleo en el automóvil.

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Fundamentos de la electromovilidad

Ventajas de la máquina eléctrica La máquina eléctrica resulta muy compatible con el medio ambiente porque no produce emisiones acústicas ni contaminantes. La máquina eléctrica se caracteriza por poseer una gran rapidez de respuesta, unas buenas aceleraciones y un elevado rendimiento. A diferencia de lo que ocurre con los motores de combustión, los motores eléctricos suministran su potencia nominal sin escalonamientos a lo largo de un amplio margen de revoluciones.  El par máximo ya está disponible incluso a regímenes bajos (es decir, al iniciar la marcha), y sólo disminuye cuando se alcanza un régimen muy elevado. Por esta razón, básicamente no se precisa de ninguna caja de cambios manual o automática ni tampoco de ningún embrague. El sentido de giro de una máquina eléctrica se puede seleccionar libremente. De tal forma que ésta podrá girar en el sentido de las agujas del reloj para hacer avanzar el vehículo, y en el sentido contrario para hacerlo retroceder. Los motores eléctricos arrancan por sí solos. No se necesita un motor de arranque aparte. Los motores eléctricos tienen un diseño más sencillo y muchas menos piezas móviles que los motores de combustión. Dentro de la máquina eléctrica sólo gira el rotor con sus imanes permanentes. No hay masas que oscilen como en el motor de combustión. Como no se necesita aceite lubricante, no hay que cambiar aceite. Por ello, los vehículos de tracción eléctrica apenas suelen precisar mantenimiento por lo que respecta al módulo propulsor.

Batería de alto voltaje La batería es la pieza central del vehículo eléctrico. La batería de alto voltaje se carga, p. ej., desde el exterior a través de una toma de corriente. Se encarga de suministrar tensión continua al módulo electrónico de potencia.  El módulo electrónico de potencia transforma la tensión continua en tensión alterna y alimenta a la máquina eléctrica con tres fases eléctricas a través de los tres cables (U, V y W). El vehículo eléctrico se pone en movimiento.

Batería de alto voltaje

s499_252 Batería de alto voltaje instalada en la parte posterior de un vehículo

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Aclaración de conceptos Además del término de batería se utilizan también otros como acumulador o batería recargable. Originariamente, los términos de batería y acumulador se utilizaban para describir dos tipos diferentes de aparatos de almacenamiento eléctricos. Hoy en día ya no se hace una diferenciación tan estricta y ambos conceptos se utilizan con el mismo significado.

Acumulador

Batería

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Batería

En su acepción original, con el término de batería se designa a un aparato que puede almacenar energía eléctrica pero que no es recargable. La batería se compone de células primarias.  La tensión total depende del número y de la tensión de cada una de las células. Mediante una reacción química, una célula primaria libera en forma de energía eléctrica la energía química en ella almacenada.  El estado de carga original no se puede restablecer mediante una recarga eléctrica.

Fuente de carga

Acumulador

Un acumulador es recargable y se compone de células secundarias. El acumulador más conocido es el de plomo, muy extendido como batería para la red de a bordo. En una célula secundaria también se almacena energía. Al igual que ocurre en la batería, la cantidad de energía suministrable viene determinada por el número de células secundarias interconectadas. Pero la reacción química que aquí se produce es, a diferencia de la célula primaria, fácilmente reversible. Esto significa que el acumulador, una vez descargado, se podrá seguir utilizando si se recarga de energía con un cargador.

¿Sabía usted ya esto? Las baterías recargables de los portátiles y de los teléfonos móviles aguantan hasta 500 ciclos de carga. Lo que significa que estos acumuladores están diseñados técnicamente para poderse cargar del todo hasta 500 veces cuando se quedan completamente descargados. Después, estos acumuladores conservan sólo en torno al 50 % de su capacidad original. La capacidad se indica como "State of Capacitiy" (SOC). El "estado de salud" de la batería nos lo indica el SOH (State of health).

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Fundamentos de la electromovilidad De aquí en adelante utilizaremos el término de batería de alto voltaje (batería HV) para referirnos al acumulador que suministra energía eléctrica a una máquina eléctrica. Los indicadores eléctricos típicos de una batería de alto voltaje, como son la tensión nominal, el rendimiento y la densidad energética, dependen del tipo de sustancias químicas empleadas en la estructura interna del acumulador de energía.

Densidad energética Este indicador permite conocer el rendimiento de una batería en relación con su peso. Cuanto mayor sea la densidad energética, mayor será la cantidad de energía que se puede acumular y volver a entregar para realizar un trabajo. El valor de la densidad energética se expresa en vatios hora por kilogramo [Wh/kg] y se compone del trabajo eléctrico [Wh] y el peso [kg] de la batería. A partir de la densidad energética se puede deducir la autonomía de un vehículo eléctrico. Ejemplo de una batería de alto voltaje de 85 kg de peso, 288 voltios de tensión y 6,5 amperios de corriente:  La potencia eléctrica (P) es el producto de la tensión eléctrica (U) por la corriente eléctrica (I); P = U x I.  U = 288 voltios y I = 6,5 amperios  P = 288 V x 6,5 A = 1872 VA; 1 VA equivale a aprox. 1 W (unidad de vatio)  P = 1872 W o 1,872 kW (unidad de kilovatio)  El trabajo eléctrico es el producto de la potencia eléctrica por el tiempo.  Es decir, que en una hora (1 h) esta batería de alto voltaje podrá realizar un trabajo de 1872 Wh (vatios hora).  Cálculo de la densidad energética: 1872 W x 1h : 85 kg = 22,02 Wh/kg

Vida útil La vida útil de una batería se define a través de su resistencia a los ciclos de carga. La resistencia a los ciclos de carga de una batería de alto voltaje se establece, para un periodo de 10 años, en un total de 3.000 ciclos, es decir, 300 ciclos por año. Esta característica no permite comparar las "baterías para coches", es decir, las que se emplean en un vehículo equipado con sistema de alto voltaje, con las "baterías para consumidores", es decir, las que se utilizan en los portátiles o teléfonos móviles.

Rendimiento El rendimiento de una batería recargable se indica en cifras porcentuales. Dicho de forma simplificada, el rendimiento indica la cantidad de energía invertida para cargar que se puede volver a aprovechar cuando se descarga la batería. Puesto que una pequeña parte de la energía de carga se entrega en forma de calor (pérdida de carga), el rendimiento de una batería no puede ser nunca del 100 %.

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Principio de funcionamiento

Sección de la serie de tensiones de los metales:  Al - aluminio Zn - cinc Fe - hierro Cu - cobre Au - oro

El funcionamiento de una batería se basa en el hecho de que los metales poseen un grado de "nobleza" diferente. En este contexto, ello significa que dos metales como son el cinc y el cobre presentan un comportamiento químico diferente al ceder electrones. En función de este comportamiento químico es posible disponer los elementos en una serie de tensiones. El cinc cede fácilmente electrones. Eso significa que se oxida fácilmente. El cobre no aporta tan fácilmente electrones para una reacción química. Eso significa que se oxida con más dificultad.

Si se suspende entonces una varilla de cinc y otra de cobre en una solución electrolítica adecuada dentro de recipientes separados, ambos metales desprenderán un número diferente de iones en cada electrólito, dejando electrones en la varilla de metal. En uno de los recipientes hay muchos iones positivos de cinc en la solución y muchos electrones en la varilla de cinc. En el otro recipiente sólo hay unos pocos iones positivos de cobre en la solución y pocos electrones en la varilla de cobre. Si entonces se s499_230 Diseño esquemático de una batería conectan ambos recipientes por medio de un puente de iones, se producirá un trasporte de la carga debido a las diferentes concentraciones de iones. La varilla de cinc, debido a su elevado excedente de electrones, actúa como ánodo, mientras que la varilla de cobre hace de cátodo. Entre ambas se puede medir una tensión debido a las diferentes concentraciones de electrones. Si entonces se procede a conectar ambos electrodos por medio de un conductor, los electrones fluirán del ánodo al cátodo. Esta configuración se conoce generalmente como celda galvánica y es la forma más sencilla de una batería. Cuando la batería entrega energía, el ánodo es el polo negativo. En el caso de las baterías recargables, un mismo electrodo puede funcionar como ánodo o como cátodo de forma alterna, dependiendo de si la batería se está cargando o descargando.

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Fundamentos de la electromovilidad

Tipos de baterías recargables Se distingue entre diferentes tipos de baterías recargables en función de los materiales empleados para los electrodos y el electrólito. Los acumuladores más usuales son las baterías de plomo, de níquel-cadmio, de níquelhidruro metálico y de iones de litio. A continuación las describimos brevemente indicando sus principales características.

Batería de plomo Todo un clásico como batería de la red de a bordo de 12 V del vehículo. Como electrodos se utilizan placas de plomo y plomo/óxido de plomo; como electrólito, ácido sulfúrico. Las baterías de plomo requieren mantenimiento. Esto significa que hay que añadir agua destilada para garantizar un nivel correcto de electrólito. Las baterías de plomo y ácido no son muy adecuadas para utilizarse en vehículos de tracción exclusivamente eléctrica porque, al ser muy pesadas por lo que respecta a su volumen, ocuparían mucho espacio en el vehículo. Ello reduciría la carga útil del vehículo. En determinadas circunstancias, ya al cabo de 6 años una batería de plomo puede haber perdido gran parte de su capacidad.  Si se daña puede salir electrólito (ácido).

Batería de níquel-cadmio Estas baterías utilizan cadmio (Cd) y un compuesto de níquel como electrodos. Como electrólito se emplea hidróxido de potasio. Por ello, a este tipo de baterías también se las denomina alcalinas. Poseen una mayor densidad energética que las baterías de plomo y son más resistentes frente a posibles daños y fugas de electrólito. Las baterías de níquel-cadmio poseen un efecto memoria. Este tipo de baterías sólo resiste las descargas profundas y las sobrecargas de forma relativa.  Su rendimiento, por lo tanto, se reduce. El cadmio y los compuestos de cadmio son tóxicos.

Batería de níquel-hidruro metálico Estas baterías utilizan como electrodos un compuesto de níquel y un compuesto de otro metal. Como electrólito también emplean hidróxido de potasio. Por otra parte, poseen una mayor densidad energética que las baterías de Ni y Cd y son relativamente resistentes frente a posibles daños.

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Estas baterías, aunque no poseen tanto efecto memoria como las de Ni-Cd, pierden también eficacia a lo largo de su vida útil. Esta pérdida de eficacia es reversible hasta cierto grado. Otra de las ventajas de las baterías de níquel-hidruro metálico es que no contienen metales pesados tóxicos como el plomo o el cadmio. El electrólito va almacenado en la batería en estado sólido. Incluso si llega a romperse la carcasa sólo se producirán algunas salpicaduras.

Batería de iones de litio Representan una de las generaciones más modernas de baterías y utilizan compuestos de litio en su estructura interna. Como electrodos utilizan diferentes óxidos metálicos de litio y grafito, como electrólito usan diferentes disoluciones de sales de litio. Las baterías de iones de litio sólo tienen muy poca agua y no poseen efecto memoria. Su densidad energética supera, más del doble, a la de las baterías de níquel-cadmio. Esto significa que, en relación con su potencia, este tipo de batería precisa menos espacio dentro de un vehículo eléctrico, por lo que deja más sitio para los ocupantes y el maletero. Litio (Li) es un elemento químico. La palabra litio proviene del griego "lithos" (piedra), por el hecho de haber sido descubierto este material en una piedra en 1817. Por su comportamiento químico, el litio, al igual que el sodio, es un metal alcalino y está considerado como un metal ligero debido a su escasa densidad. Es el tercer elemento químico más ligero, después del hidrógeno y el helio.

Densidad

0,534 g/cm3 (en comparación: H2O = 1g/cm3)

Uso en baterías

En forma de carbonato de litio (Li2CO3);  se necesitan unos 3 kg de litio puro para fabricar una batería de 20 kWh.

Ventajas

Se pueden cargar rápidamente gracias al reducido radio de los iones.  No posee efecto memoria

Cuando se produce un calentamiento elevado de una batería de iones de litio puede provocar un proceso de descomposición en la misma. En este caso puede llegar a incendiarse y desprender gases nocivos. Por ello, siga siempre las indicaciones del fabricante cuando manipule este tipo de baterías.

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Fundamentos de la electromovilidad Pila de combustible Depósito de hidrógeno

Propulsión eléctrica

s499_239 Batería de alto voltaje Pila de combustible

Un desarrollo de las propulsiones alternativas es la pila de combustible. A partir del principio de la transformación de energía se produce en la pila de combustible un proceso similar para la obtención de energía eléctrica a partir de energía química como en el motor de combustión. La transformación de energía de "combustible" en entrega de potencia es mucho más directa en la pila de combustible. Por esta razón el rendimiento de una pila de combustible es superior que en un con motor de combustión. Se podría entender la pila de combustible como motor. En un motor de combustión la energía química contenida en las moléculas del combustible se transforma mediante la combustión en energía cinética. Esta se puede utilizar para accionar una caja de cambios o suministrar a un alternador. En un motor de combustión se transforma mucha energía en calor debido a la fricción. En la pila de combustible la energía química se transforma en energía eléctrica. Al contrario que un motor de combustión no se precisa ningún alternador adicional para generar energía eléctrica. Como combustible se utiliza hidrógeno de fabricación industrial que en la pila de combustible se transforma en agua con el oxígeno del aire. El hidrógeno tiene menos energía que los hidrocarburos contenidos en el combustible, pero se quema con mayor facilidad y se suprimen en gran medida las pérdidas durante la transformación de energía. Además no quedan residuos de la combustión ni gases de escape contaminantes como en el motor de combustión.

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Estructura de una pila de combustible Una pila de combustible de hidrógeno y oxígeno es una forma especial de celda galvánica. Los componentes principales son dos electrodos (1) p. ej. nanotubos de carbono recubiertos con platino como catalizador (2) y una membrana especial (3). Como electrólito se pueden utilizar diferentes compuestos. La membrana especial es estanca al gas, no conductora para electrones y permeable para los protones (núcleo de hidrógeno sin electrón). El oxígeno (O2) procede del aire del entorno y no se tiene que repostar expresamente.

3 2 1

2 1

Estructura esquemática de una pila de combustible

s499_237

4 A

K

Mediante la combustión de hidrógeno se genera corriente.

Así funciona El hidrógeno (H2) y el oxígeno (O2) se conducen por separado a los dos electrodos: el hidrógeno al ánodo (A) y el oxígeno al cátodo (K). El hidrógeno entrega con ayuda del catalizador dos electrodos y se divide en dos núcleos de hidrógeno con carga positiva (protones). Estos atraviesan la membrana porque en el otro lado de la membrana (lado cátodo) hay menos protones en el electrólito que en el lado ánodo (difusión). El oxígeno absorbe catalíticamente electrones en su electrodo y reacciona inmediatamente con los protones de hidrógeno libres transformándose en agua (H2O).

Si se unen eléctricamente el ánodo con el cátodo, fluirá corriente (4) debido a esta reacción.  Así, a partir de la transformación del hidrógeno en agua se obtiene en la pila de combustible directamente energía eléctrica.

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Fundamentos de la electromovilidad Otros componentes de alto voltaje Inverter El inverter se denomina también transformador o convertidor. Su función es transformar la tensión alterna trifásica del alternador en tensión continua para cargar la batería. Para ello en primer lugar se rectifican las tres fases de la tensión alterna y luego se emparejan para lograr una tensión continua casi constante. En el caso inverso, al accionar el motor eléctrico, la tensión continua de la batería se transforma en una tensión alterna de 3 fases.

Convertidor DC/DC Un convertidor DC/DC es en realidad un transformador. Se utiliza para transformar la tensión continua de alto voltaje de la batería de alto voltaje a una tensión de carga adecuada y correspondientemente baja para cargar la batería de la red de a bordo de 12V. Los convertidores y transformadores DC/DC suelen ir agrupados con otros componentes electrónicos del sistema de alto voltaje en un módulo electrónico de potencia.

Fuente de carga/contacto de carga Un cargador montado en el vehículo con el sistema de alto voltaje también se denomina convertidor AC/DC. Transforma la corriente alterna de la red pública a través del contacto de carga en corriente continua, ya que en las baterías sólo se puede almacenar corriente continua. También es posible una carga con tensión continua (carga DC). Sin embargo el abastecimiento de tensión continua a través de una red de suministro eléctrico pública es muy complejo y costoso.

Red de alto voltaje La red de alto voltaje está separada de la red de a bordo de 12V, excepto en un caso. El convertidor DC/DC es el único componente se está conectado a ambas redes de corriente. Todos los cables de alto voltaje son de color naranja y muy resistentes a los daños. Esto se refuerza aún más mediante un encamisado de malla adicional que también es de color naranja. Los conectores eléctricos de la red de alto voltaje están diseñados para que no se puedan confundir los polos y vienen identificados mediante colores. Los consumidores eléctricos fuera de la red de alto voltaje (p. ej. equipos de iluminación, dirección, bomba de depresión del servofreno, encendedor) utilizan la red de a bordo convencional de 12V.

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Otros grupos de alto voltaje En los vehículos de alto voltaje, aparte de los componentes de la propulsión, se pueden abastecer de tensión de alto voltaje también otros grupos y componentes. Entre ellos, p. ej., los sistemas de aire acondicionado y la calefacción.  En los vehículos que funcionan sin motor de combustión es necesario accionar de forma eléctrica todos los grupos que en los vehículos convencionales son accionados mecánicamente por medio del motor de combustión, p. ej. a través del sistema de correas. Sin embargo, no es imprescindible que esto se realice con la tensión de alto voltaje, sino que también pueden estar diseñados como componentes de 12V, a los cuales se les suministra a través de la red de a bordo de 12V (p. ej. la bomba de la dirección asistida, el servofreno, ...). Sólo cuando se necesita una potencia elevada, como en el caso del compresor del climatizador, se diseñan como componentes de alto voltaje. Todos los componentes de alto voltaje se marcan con un adhesivo de advertencia.

Caja de cambios Una caja de cambios convencional con varias velocidades ya no es necesaria en los vehículos eléctricos (BEV). Para circular marcha atrás tan sólo se tiene que invertir la polaridad del motor eléctrico. Esto significa que cambia el sentido de giro de la máquina eléctrica. Este ajuste se realiza a través de una palanca selectora que sólo tiene las posiciones "Neutra", "Hacia delante" y "Marcha atrás". Mediante el pedal acelerador se puede regular la velocidad. Los vehículos completamente híbridos (HEV) y los vehículos híbridos enchufables (PHEV) aún llevan una caja de cambios tradicional. Por lo general no son cajas manuales, sino que suelen venir en versión automática o de doble embrague.

Sistema de frenos Expresado de forma simplificada, un vehículo eléctrico tiene dos sistemas de frenos. Un sistema es el clásico sistema de frenos mecánico-hidráulico. El segundo sistema está formado por la máquina eléctrica en el sentido de un "freno motor". La ventaja de este "freno motor" frente al del motor de combustión, sin embargo, es que con la máquina eléctrica se recupera energía al frenar que es liberada en la fase de deceleración y que se acumula en la batería de alto voltaje. Esta recuperación contribuye especialmente en la circulación urbana a una gran eficiencia de los vehículos eléctricos. Al mismo tiempo se reduce el desgaste de los frenos del vehículo gracias a la recuperación.

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Fundamentos de la electromovilidad Configuraciones del grupo motopropulsor Un vehículo eléctrico es propulsado por al menos un motor eléctrico. Puede ser un vehículo con tracción total o con tracción en un solo eje. Además, también son posibles otras variantes hidráulicas. Estas se describen en el programa autodidáctico 450 "Touareg Hybrid". A continuación se presentan los dos conceptos principales. - la tracción con motores en los cubos de rueda - la tracción sólo con una máquina eléctrica en el grupo motopropulsor central

Tracción con motores en los cubos de rueda La siguiente tabla muestra un resumen de las diferentes configuraciones de tracción con motor en los cubos de rueda. Tracción en el eje delantero

Tracción en el eje trasero

Tracción total

2 motores en los cubos de rueda

2 motores en los cubos de rueda

4 motores en los cubos de rueda

Arquitectura Las ruedas van unidas directamente a los motores que se alojan en los cubos de rueda. Este sistema de cubo de rueda se utiliza actualmente para patinetes eléctricos, bicicletas eléctricas y sillas de ruedas eléctricas.

Ventajas - Técnicamente es posible la tracción total - Los árboles secundarios de los motores de cubo de rueda están directamente en la rueda - Elevado nivel de eficiencia de la tracción, ya que apenas hay pérdidas mecánicas - Permite la recuperación de energía

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Características - No se precisan árboles primarios - No se precisa diferencial

Desventajas - Las masas no amortiguadas en la rueda son más elevadas en comparación con un vehículo tradicional. - Gran masa de componentes propulsados (consecuencias en la inercia y el par de giro de todo el vehículo) - Se precisa un diseño de vehículo autónomo - Control complejo. Ambos motores eléctricos tienen que funcionar sincrónicamente. - Actualmente sigue siendo necesaria la combinación con un freno hidráulico de fricción. - El espacio en la rueda es limitado.

Tracción con un motor eléctrico en el grupo motopropulsor central La siguiente tabla muestra un resumen de las diferentes configuraciones de tracción para vehículos con un motor eléctrico central. Tracción en el eje delantero

Tracción en el eje trasero

Tracción total

Tracción total

1 motor eléctrico central y dos árboles primarios

1 motor eléctrico central y dos árboles primarios

1 motor eléctrico central y cinco árboles primarios más caja de transferencia

2 motores eléctricos centrales y cuatro árboles primarios

Arquitectura La máquina eléctrica acciona una transmisión, los árboles primarios y con ello las ruedas. En un vehículo de tracción puramente eléctrica basta con una transmisión reductora. La tracción total se puede realizar a través de un árbol cardán desde la tracción del eje delantero. Otra opción es la utilización de una segunda máquina eléctrica.

Características - Dos palieres en cada eje accionado - Un diferencial en cada eje accionado - Se necesita un árbol cardán

Ventajas - Constructivamente resulta fácil realizar la tracción en un solo eje - Técnicamente es posible la tracción total - Combinación como tracción híbrida (HEV/PHEV/ RXHEV) resulta muy fácil - Es posible la integración en un concepto de vehículo existente

Desventajas - El árbol secundario de la máquina eléctrica central no está en los árboles primarios. - Se precisa un diferencial - Se precisa transmisión reductora

En Volkswagen se utilizan actualmente sólo tracciones con máquina eléctrica central como única propulsión o bien en combinación con motores de combustión como sistemas de propulsión híbridos. Actualmente no se utilizan motores de cubo de rueda. Sin embargo, en un futuro no se descarta su utilización en los vehículos.

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Conceptos de vehículos Cuadro de las diferentes  combinaciones de propulsión Propulsión híbrida pura HEV

Propulsión híbrida enchufable PHEV

Propulsión eléctrica con Range Extender Propulsión eléctrica RXBEV BEV

Propulsión con pilas de combustible FCBEV

Motor de combustión

Máquina(s) eléctrica(s)

Módulo(s) electrónico(s) de potencia Batería de alto voltaje

Potencial para la reducción de CO2 [%]

25

50

100

90

100

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Contacto para carga externa

Existen diferentes conceptos de vehículos híbridos y eléctricos. Algunos se encuentran actualmente en el mercado. Otros, en cambio, sólo existen como prototipos. Todos los conceptos tienen una cierta cantidad de componentes de alto voltaje. Los componentes se encuentran en todos los vehículos de alto voltaje en una forma adaptada. En este cuadro no figuran los carburantes. El motor de combustión utiliza combustible.  La pila de combustible se reposta con hidrógeno.

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El Touareg con propulsión híbrida pura (HEV) En un híbrido puro el vehículo monta un motor de combustión convencional y una máquina eléctrica, que opera como alternador, grupo propulsor y motor de arranque. Los diferentes estados operacionales dependen de factores como el nivel de carga de la batería de alto voltaje, la posición del pedal acelerador y el valor del pedal del freno. Tanto el motor de combustión como la máquina eléctrica transmiten, o bien por separado o conjuntamente, su fuerza de tracción a los árboles primarios a través de un embrague y una caja de cambios conjunta.

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Aparte de la red de alto voltaje, el vehículo dispone también de una red de a bordo de 12 V con una batería para la red de a bordo de 12 V.  La calefacción del habitáculo utiliza en este concepto el líquido refrigerante calentado del motor de combustión.

Estructura Grupos motopropulsores y componentes de alto voltaje

Máquina eléctrica

Caja de cambios

Batería de alto voltaje

Motor de combustión

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Compresor del climatizador

Módulo electrónico de potencia Cables de alto voltaje

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Conceptos de vehículos

Conducción eléctrica El motor de combustión está desactivado. La máquina eléctrica propulsa el vehículo. Todas las funciones que propulsaría el motor de combustión son realizadas en un híbrido por diferentes grupos de alto voltaje y de 12 V.

Motor de combustión parado

Módulo electrónico de potencia Batería de  alto voltaje  suministra  energía

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Estados operacionales HEV

Funcionamiento del motor de combustión

Motor de combustión en funcionamiento

El motor de combustión tracciona el vehículo. La batería de alto voltaje se carga (dependiendo del nivel de carga). El punto operativo del motor se desplaza a un margen favorable para la eficiencia.

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Máquina eléctrica funciona como propulsor

Batería de  alto voltaje  se carga

Boost eléctrico

Motor de combustión en funcionamiento

En el caso de una solicitud de carga elevada la máquina eléctrica respalda al motor de combustión.  Las potencias del motor de combustión y de la máquina eléctrica se suman brevemente.

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Máquina eléctrica funciona como alternador

Batería de  alto voltaje  suministra  energía Máquina eléctrica funciona como propulsor

Por lo general, el motor de combustión se desconecta. La energía del frenado se transforma en energía eléctrica a través de la máquina eléctrica (que funciona como alternador) y se almacena en la batería de alto voltaje.

Motor de combustión parado

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Recuperación de energía por frenado

Batería de  alto voltaje  se carga Máquina eléctrica funciona como alternador

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El Golf 6 TwinDrive (PHEV) s499_253

Al contrario que en la propulsión híbrida pura la propulsión TwinDrive lleva dos máquinas eléctricas. Una de las máquinas eléctricas se utiliza exclusivamente como alternador o motor de arranque, la otra máquina eléctrica se utiliza como motor eléctrico y alternador. Las dos máquinas eléctricas y el motor de combustión van unidos directamente a través de un embrague. El estado operacional también decide aquí sobre la interacción de las dos máquinas eléctricas y del motor de combustión. La batería de alto voltaje del TwinDrive también puede ser cargada a través de una conexión externa a la red de 230 V. A través del cable de carga incluso puede alimentar corriente a la red pública de 230 V, si la conexión doméstica del sistema de 230 V está diseñada para ello. Aparte de la red de alto voltaje, el vehículo dispone también de una red de a bordo de 12 V con una batería para la red de a bordo de 12 V.  Todas las funciones que propulsaría un motor de combustión (p. ej. compresor del climatizador) son realizadas en un híbrido por diferentes grupos de alto voltaje y de 12 V.

Estructura Grupos motopropulsores y componentes de alto voltaje Compresor del climatizador Motor de combustión Máquina eléctrica 1

s499_222 Batería de alto voltaje Máquina eléctrica 2 Caja de cambios Módulo electrónico de potencia 2 Cargador

Módulo electrónico de potencia 1 Cables de alto voltaje

Contacto de carga

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Conceptos de vehículos

Conducción eléctrica El motor de combustión está desactivado. La propulsión se realiza a través de la máquina eléctrica 1. La batería de alto voltaje suministra la energía a través del módulo electrónico de potencia 1.

Motor de combustión parado Máquina eléctrica 2 apagada

Módulo electrónico de potencia 1 y 2

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Estados operacionales PHEV

Batería de  alto voltaje  suministra  energía

Motor de combustión en funcionamiento

La máquina eléctrica 2 arranca el motor de combustión. A continuación la máquina eléctrica 2 funciona como alternador y alimenta la batería de alto voltaje. Esta suministra energía para la propulsión eléctrica del vehículo con la máquina eléctrica 1. Este estado operacional es una excepción.

Máquina eléctrica 1 funciona como propulsor

Boost

Motor de combustión en funcionamiento

El motor de combustión y las máquinas eléctricas aceleran el vehículo. Esta función depende del nivel de carga de la batería de alto voltaje.

Máquina eléctrica 2 funciona como alternador Batería de  alto voltaje  suministra  energía

Máquina eléctrica funciona como propulsor

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Conducción en serie

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Máquina eléctrica 1 funciona como propulsor

Batería de  alto voltaje  suministra  energía

Conducción con el motor de combustión Si la batería de alto voltaje está completamente descargada, no será posible continuar conduciendo de forma eléctrica.  En este caso el vehículo circula con el motor de combustión al tiempo que carga la batería de alto voltaje con el excedente de potencia con ayuda de la máquina eléctrica 2.

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Motor de combustión en funcionamiento Máquina eléctrica 2 funciona como alternador Batería de  alto voltaje  carga

Máquina eléctrica apagada

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Máquina eléctrica 1 funciona como propulsor

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Máquina eléctrica 2 funciona como alternador

Conducción y carga simultáneas

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Motor de combustión en funcionamiento

Recuperación de energía por frenado

Batería de  alto voltaje  se carga

Es posible que para la planificación de conducción realizada por el conductor el sistema precise que el motor de combustión desplace el vehículo y al mismo tiempo se utilice el excedente de potencia para cargar la batería de alto voltaje.

Máquina eléctrica 1 funciona como propulsor

Motor de combustión parado Máquina eléctrica 2 funciona como alternador Batería de  alto voltaje  se carga

Máquina eléctrica 1 funciona como alternador

Máquina eléctrica 2 apagada

Contacto de carga

Batería de  alto voltaje  se carga

Máquina eléctrica 1 apagada

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Para la recuperación de energía por frenado se pueden utilizar las dos máquinas eléctricas con el embrague cerrado. Esa energía del movimiento de deceleración del vehículo se puede transformar en tensión continua a través de los dos módulos eléctricos de potencia y almacenar en la batería de alto voltaje.

Carga externa Durante la carga a través de una fuente externa, la red de alto voltaje se encuentra en modo de reposo. Las máquinas eléctricas y los módulos electrónicos de potencia están desactivados. A través del contacto de carga en el vehículo se conecta el cable de carga. Si la unidad de control detecta una fuente eléctrica para la carga de la batería de alto voltaje, se activan dos relés protectores de carga.  Se inicia la carga. Cuando se alcanza la capacidad deseada, se desactiva el proceso de carga. Los consumidores eléctricos que se activan en el vehículo durante la carga reciben el suministro a través de la fuente externa de carga.

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Conceptos de vehículos El Golf blue-e-motion (BEV) en el ejemplo de la flota de pruebas 2011 s499_255

El blue-e-motion es un vehículo completamente eléctrico sin motor de combustión. Exceptuando la carga de la batería por medio de la recuperación, la batería de alto voltaje sólo se puede cargar a través de una estación de carga, una toma de corriente de 230 V o un cable de carga en electrolineras públicas. Aparte de la red de alto voltaje, el vehículo dispone también de una red de a bordo de 12 V con una batería propia para la red de a bordo de 12 V. La máquina eléctrica de 85 kW entrega la potencia directamente a las ruedas tractoras a través de una transmisión reductora y un diferencial. El usuario maneja el vehículo de la misma forma que maneja un vehículo con caja de cambios automática o de doble embrague. La transmisión reductora tiene un bloqueo mecánico de aparcamiento. La corredera del cambio lleva adicionalmente la posición "B" (recuperación de energía por frenado). En esta posición el sistema entrega la máxima recuperación posible al retirar el pie del pedal acelerador. El vehículo se puede frenar así sin utilizar el freno hasta que se detenga. El calor de la máquina eléctrica no es suficiente para calentar el habitáculo. Por ello, el blue-e-motion dispone de una calefacción de alto voltaje.

Estructura Grupos motopropulsores y componentes de alto voltaje

Módulo electrónico de potencia

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Batería de alto voltaje Calefacción de alto voltaje

Compresor del climatizador Cargador

Máquina eléctrica con caja de cambios

Contacto de carga Cables de alto voltaje

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Estados operacionales BEV s499_217

Módulo electrónico de potencia Batería de  alto voltaje  suministra energía

Máquina eléctrica funciona como propulsor

Batería de  alto voltaje  se carga

Máquina eléctrica funciona como alternador

Cuando el vehículo eléctrico "planea" (el vehículo se desplaza sin par de tracción de la máquina eléctrica) una parte de la energía cinética se conduce a la batería de alto voltaje a través de la máquina eléctrica como alternador.

Calefacción de alto voltaje

Climatización con el vehículo parado

Compresor de climatización de alto voltaje Batería de alto  voltaje suministra  energía

Si el vehículo eléctrico está detenido, por ejemplo en una retención, no se le solicita potencia a la máquina eléctrica. Los deseos de confort de los ocupantes se satisfacen gracias a una calefacción de alto voltaje y un compresor del climatizador de alto voltaje.

Contacto de carga

Batería de  alto voltaje  se carga s499_218

La conducción eléctrica en un automóvil completamente eléctrico es idéntica a la conducción de un vehículo híbrido puro: la batería de alto voltaje suministra energía al módulo electrónico de potencia. Este transforma la tensión continua a tensión alterna para accionar la máquina eléctrica.

Recuperación de energía por frenado

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Conducción eléctrica

Carga externa La carga de la batería de alto voltaje tiene lugar a través del contacto de carga en el vehículo. Si se conecta la fuente de carga externa, el vehículo se carga automáticamente hasta alcanzar el valor programado. El proceso finaliza automáticamente. Si durante la carga se utilizan consumidores eléctricos, se les suministra con la corriente de la carga.

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Conceptos de vehículos El Audi A1 e-tron (RXBEV) (prototipo) Es un ejemplo del sistema con Range Extender (RXBEV).  El vehículo lleva un motor de combustión y dos máquinas eléctricas. A diferencia de los sistemas descritos anteriormente este motor de combustión no tiene ninguna unión mecánica con los ejes motrices.  El vehículo es traccionado únicamente de forma eléctrica. s499_256

El motor de combustión acciona la máquina eléctrica 1, que funciona como alternador y recarga la batería de alto voltaje durante la marcha. El motor de combustión opera en esta función en su campo de características óptimo, en el que la potencia es elevada y el consumo reducido. Con esta configuración se puede ampliar la autonomía del vehículo. La batería de alto voltaje se carga principalmente a través del contacto de carga desde el exterior.  La posibilidad de recarga móvil con el motor de combustión y la máquina eléctrica 1 como alternador se puede considerar como grupo de corriente de emergencia. Aparte de la red de alto voltaje, el vehículo dispone también de una red de a bordo de 12 V con una batería para la red de a bordo de 12 V.

Estructura Grupos motopropulsores y componentes de alto voltaje s499_223

Máquina eléctrica 1 Motor de combustión Calefacción de alto voltaje

Módulo electrónico  de potencia 1

Máquina eléctrica 2 Compresor del climatizador

Cargador Módulo electrónico de potencia 2 Cables de alto voltaje

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Batería de alto voltaje

Contacto de carga

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Conducción eléctrica

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Conducción eléctrica y carga

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Motor de combustión parado Máquina Módulo electrónico de eléctrica 1 potencia 1 y 2 apagada

Cargar la batería con el vehículo parado

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Estados operacionales RXBEV

Carga externa

La máquina eléctrica 2 funciona como propulsor

Si la batería de alto voltaje está cargada, el vehículo circula de forma eléctrica con la máquina eléctrica 2. Los consumidores del sistema de confort (calefacción de alto voltaje, compresor de climatización de alto voltaje) y la batería de la red de a bordo de 12 voltios se suministran a través del módulo electrónico de potencia 2.

Motor de combustión en funcionamiento

Batería de  alto voltaje  suministra  energía

 Máquina eléctrica 1 funciona como alternador Batería de  alto voltaje  carga y suministra energía

La batería de alto voltaje está descargada. Para continuar la conducción, el motor de combustión se pone en marcha. Acciona la máquina eléctrica 1 y carga así la batería de alto voltaje. La propulsión del vehículo y la recuperación tiene lugar sólo a través de la máquina eléctrica 2.

La máquina eléctrica 2 funciona como propulsor

Motor de combustión en funcionamiento  Máquina eléctrica 1 funciona como alternador Batería de  alto voltaje  se carga

El vehículo no dispone de ninguna fuente de tensión externa para cargar la batería de alto voltaje.  En este caso el motor de combustión puede cargar la batería de alto voltaje estando el vehículo parado a través de la máquina eléctrica 1.

Máquina eléctrica 2 apagada

Contacto de carga

Batería de  alto voltaje  se carga

El sistema de alto voltaje y todo el sistema motriz están desactivados. La batería de alto voltaje se carga a través de la conexión de carga en el vehículo, el cargador de alto voltaje y los dos relés de protección de carga. La carga es controlada y finalizada por el sistema.

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Conceptos de vehículos El Tiguan HyMotion (FCBEV) En el HyMotion se utiliza un sistema de tracción por pilas de combustible. El vehículo se reposta con hidrógeno y obtiene la energía eléctrica para la máquina eléctrica de un módulo de pilas de combustible. En este módulo de transforma el hidrógeno en agua obteniendo así energía eléctrica. Según el estado operacional se utiliza para la propulsión la carga de la batería de alto voltaje.  No viene montado ningún motor de combustión. La carga externa de la batería de alto voltaje sólo es posible en talleres con un cargador especial. Aparte de la red de alto voltaje, el vehículo dispone también de una red de a bordo de 12 V con una batería propia para la red de a bordo de 12 V.

s499_258

Estructura

Compresor del climatizador Calefacción de alto voltaje

Máquina eléctrica

Módulo electrónico de potencia

Pila de  combustible

Cables de alto voltaje

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s499_225

Grupos motopropulsores y componentes de alto voltaje

Batería de alto voltaje

Módulo electrónico de potencia

Batería de  alto voltaje  carga y suministra energía

Pila de combustible apagada

Máquina eléctrica funciona como alternador

Conducción eléctrica y carga

Batería de  alto voltaje  suministra  energía

Pila de combustible está activa

Máquina eléctrica funciona como propulsor

Conducción eléctrica

Batería de  alto voltaje  se carga

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Máquina eléctrica funciona como propulsor

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Pila de combustible apagada

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Estados operacionales FCBEV

Si la batería de alto voltaje está cargada, se puede conducir de forma eléctrica. En este caso la pila de combustible no suministra energía y no consume hidrógeno.

Si el nivel de carga de la batería de alto voltaje lo requiere, se activa la pila de combustible. Mediante el hidrógeno repostado se genera con ayuda del oxígeno del aire la energía eléctrica para la conducción y la carga de la batería de alto voltaje.

Recuperación de energía por frenado La recuperación de energía por frenado se realiza sólo a través de la máquina eléctrica. En la fase de deceleración la máquina eléctrica funciona como alternador. Carga la batería de alto voltaje a través del módulo electrónico de potencia.

Hidrógeno para la pila de combustible El hidrógeno se reposta en surtidores especiales. El repostaje es idéntico al de gas natural. El hidrógeno se bombea con hasta 700 bares en depósitos a presión debajo del vehículo. Debido a la cualidad física del hidrógeno unos 80 litros pesan unos 6,44 kg. El hidrógeno accede a la pila de combustible a través de reductores de presión. Con una presión de servicio de 3 bares suministra una tensión continua de 250 V hasta 450 V.

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Seguridad en los sistemas de alto voltaje El aumento de la utilización de sistemas eléctricos e híbridos en los sistemas propulsores hace que incremente también el uso de sistemas de alto voltaje en los vehículos.

¿Qué significa alto voltaje? En los automóviles con sistemas de alto voltaje (HV) se montan componentes que funcionan con tensiones superiores a 60 V de tensión continua o 25 V de tensión alterna. Los componentes en estos vehículos necesitan en parte potencias eléctricas elevadas. Las redes de alto voltaje en vehículos trabajan con tensiones continuas de hasta 650 V y picos de corriente muy elevados.

¿Qué peligros existen al trabajar con sistemas de alto voltaje? En el cuerpo humano muchos movimientos son impulsados por mecanismos de control eléctricos. Todas las reacciones de los músculos, como el latido del corazón o el parpadeo se controlan a través de estímulos eléctricos. Estos estímulos eléctricos se canalizan en el cuerpo a través de nervios, comparables a las corrientes de los circuitos eléctricos.  Al tocar componentes con tensión de alto voltaje puede producirse el flujo de la corriente a través del cuerpo humano. Incluso con corrientes continuas de aproximadamente 30 mA pueden producirse, dependiendo de la duración, alteraciones pasajeras en los impulsos del corazón. En el caso de corrientes más elevadas pueden incluso producirse quemaduras internas y, en determinadas ocasiones, podría incluso provocar una fibrilación ventricular.  En el caso de que se produzca un cortocircuito de los dos polos de un sistema eléctrico existe el riesgo de que se genere un arco eléctrico. En el cuerpo humano esto puede provocar graves quemaduras externas y fotoqueratitis en los ojos.

Sistemas de seguridad Se tiene que excluir el riesgo del contacto con componentes con tensión de alto voltaje.  Solamente el personal con una cualificación especial podrá realizar trabajos en el sistema de alto voltaje. Aparte de las identificaciones de color y las advertencias de los letreros y rótulos en los componentes existen medidas de seguridad técnicas. Los sistemas de seguridad que se utilizan dependen del vehículo. A continuación se explican algunos aspectos sobre la seguridad sin detallar un situación de montaje concreta en el vehículo. Para saber los sistemas de seguridad concretos de los que dispone un vehículo, consulte la documentación de taller.

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La separación eléctrica de la red de alto voltaje y la red de a bordo de 12 V Función La estricta separación de la red de alto voltaje y la red de a bordo de 12 V pretende evitar cortocircuitos del sistema de alto voltaje con la masa del vehículo. Esta separación del sistema de alto voltaje con respecto a masa de carrocería se denomina también separación galvánica. Así funciona s499_242

Red de a bordo de 12 V

Para conseguir esta separación el sistema de alto voltaje dispone de una compensación de potencial. La red de alto voltaje y la red de a bordo de 12 V están separadas galvánicamente, de forma que no se puede producir un cortocircuito y que el flujo de corriente llegue a masa de carrocería. Red de alto voltaje

Mientras que en la red de a bordo de 12 V el circuito de corriente se conecta, por lo general, a masa de carrocería, todos los componentes de alto voltaje disponen de dos cables con los que se forma su circuito de corriente. No hay ninguna conexión con masa de carrocería.

Separación del alto voltaje por medio de encendido "apagado" Función s499_260 s499_261

La opción más fácil para desactivar el sistema de alto voltaje y separar la red de alto voltaje de la batería de alto voltaje es girar la llave de contacto a la posición de „apagado”.  Dependiendo del equipamiento del vehículo esto también se puede realizar a través de una tecla "Engine off" (p. ej. con Keyless Entry).

Así funciona La llave de contacto o la "tecla Engine Off" se utilizan como conmutadores, con los que se interrumpe el circuito de corriente a los relés protectores del sistema de alto voltaje (v. página siguiente). Así, los relés de protección abren y desconectan la batería de alto voltaje de la red de alto voltaje. Después de un breve tiempo el sistema de alto voltaje queda sin tensión. Sin embargo, la batería de alto voltaje y los cables de alto voltaje a los relés protectores aún tienen tensión.

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Seguridad en los sistemas de alto voltaje Los relés protectores del sistema de alto voltaje (contactores de alto voltaje) Función La batería de alto voltaje está unida al sistema de alto voltaje. Cada conexión de alto voltaje tiene un relé protector propio, el cual puede interrumpirla. La función de los relés protectores es conectar la batería de alto voltaje a la red de alto voltaje del vehículo (contactores cerrados) o desconectarla (contactores abiertos).

Así funciona Los relés protectores sólo son accionados conjuntamente por el sistema de alto voltaje. Si los contactores no tienen corriente, están abiertos y la batería de alto voltaje está separada de la red de alto voltaje del resto del vehículo. La orden para abrir puede producirse por diferentes situaciones. Si el vehículo se desconecta y se extrae la llave de contacto, también se abrirán los contactores y también responderán los demás sistemas de seguridad.

Sistema de alto voltaje desactivado

Sistema de alto voltaje activado 1

Batería de alto voltaje

2

Gestión de la batería

3

Relés de protección (contactores)

4

Módulo electrónico de potencia

5

Máquina eléctrica

6

Compresor del climatizador

s499_244

Indicaciones de seguridad Los trabajos en el sistema de alto voltaje sólo podrán ser llevados a cabo por técnicos de alto voltaje cualificados de Volkswagen. Para la utilización correcta y segura de las herramientas especiales para sistemas de alto voltaje se tienen que cumplir indefectiblemente y de forma ilimitada las especificaciones de la documentación de Servicio.

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La línea piloto Función La línea piloto es un sistema de seguridad completamente autónomo. Detecta si todos los componentes de alto voltaje están conectados correctamente al sistema de alto voltaje. La línea piloto es un sistema de bajo voltaje.

Estructura La línea piloto une todos los componentes de alto voltaje. El sistema comprueba si las conexiones de alto voltaje integradas en la línea piloto están conectados correctamente. Su utilizan diferentes tipos de conectores específicos para el vehículo, que vienen integrados en la línea piloto.

4 5

5

4 3 5

5

5

2 1

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Línea piloto cerrada 1

Batería de alto voltaje

2

Gestión de la batería

3

Conector de mantenimiento

4

Conector de la línea piloto

5

Conexión componente de alto voltaje

Así funciona Cuando se separa un contacto de alto voltaje de un componente de alto voltaje, p. ej. al sustituir un componente de alto voltaje, se interrumpe el circuito de corriente de la línea piloto. Lo mismo ocurre cuando se desacopla el conector de la línea piloto. Cuando el sistema de alto voltaje detecta que la línea piloto presenta una interrupción, aunque sólo sea en un punto, se abren los relés protectores y la batería de alto voltaje se desconecta de la red de alto voltaje. s499_245

Línea piloto interrumpida

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Seguridad en los sistemas de alto voltaje La seguridad en los trabajos de mantenimiento Función

Arquitectura en el ejemplo del Touareg Hybrid 2011 El conector de mantenimiento se encuentra debajo de una cubierta de color naranja, cerca de la batería de alto voltaje en la caja electrónica. Es un puente eléctrico entre los módulos de la batería de alto voltaje y, el mismo tiempo, parte de la línea piloto. Para sacarlo de su asiento el conector de mantenimiento se tiene que desbloquear.  El aspecto del conector puede variar y depende del modelo de vehículo.

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Para ofrecer durante la realización de trabajos en el vehículo en el taller un sistema de seguridad adicional para la desactivación de la tensión del sistema de alto voltaje, el sistema de alto voltaje dispone, por lo general, cerca de la batería de alto voltaje de un conector de mantenimiento. Si se desbloquea el conector de mantenimiento y se extrae de su asiento, los contactores abren y la batería de alto voltaje se desconecta de la red de alto voltaje. El conector de mantenimiento puede incluir también el fusible principal para la batería de alto voltaje (p. ej. Touareg Hybrid 2011).

Así funciona Desbloqueando el conector de mantenimiento se interrumpe la línea piloto y se desactiva el sistema de alto voltaje. Los relés protectores (contactores) están abiertos y separan la red de alto voltaje de la batería de alto voltaje. Al extraer el conector de mantenimiento se separan los módulos de la batería de alto voltaje. Ahora ya sólo conducen tensión parcial los propios módulos de batería.

Indicaciones de seguridad Tenga en cuenta siempre las tres reglas básicas sobre la seguridad para los sistemas de alto voltaje:  1. Establecer la ausencia de tensión de la red de alto voltaje.  2. Asegurar el vehículo para que no se vuelva a conectar.  3. Comprobar/constatar la ausencia de tensión de la red de alto voltaje. Esta secuencia se denomina desactivación certificada de la tensión y sólo podrá ser llevada a cabo por un técnico de alto voltaje.

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La seguridad en caso de colisión Función Para la protección de los ocupantes en caso de accidentes, la seguridad del personal de salvamento y la seguridad durante las reparaciones de vehículos accidentados es muy importante la desactivación del sistema de alto voltaje y la ausencia de tensión en la red de alto voltaje. Por ello el sistema de seguridad de alto voltaje está conectado con el sistema de detección de colisión a través de la unidad de control del airbag.

Así funciona Colisión detectada s499_248

1

Unidad de control para airbag

2

Interfaz de diagnosis para bus de datos

3

Unidad de control para regulación de la batería

4

Mensaje CAN

5

Sistema de alto voltaje

En cuanto la unidad de control del airbag detecta un accidente y dispara los pretensores de los cinturones o los airbag, se le da a través del bus de datos CAN la orden a la unidad de control para la regulación de la batería para que abra los relés protectores. Si sólo se disparan los pretensores de los cinturones (disparo de una fase por colisión) los contactores podrán cerrar de nuevo tras cambiar el estado del encendido. En el segundo nivel de colisión se disparan los pretensores y los airbag. En este caso los contactores sólo podrán cerrarse de nuevo con el equipo de comprobación VAS.

Indicaciones de seguridad Utilice siempre la guía de socorro específica para informarse sobre las diferentes opciones para desconectar el sistema de alto voltaje en el vehículo accidentado.

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Seguridad en los sistemas de alto voltaje Seguridad al realizar la carga externa Si el vehículo dispone de un contacto de carga para la carga externa, habrá integrados adicionalmente relés protectores en el circuito de corriente de carga del sistema de alto voltaje. Conecte la batería de alto voltaje con los contactos de carga sólo cuando el sistema ya haya detectado que el contacto de carga se ha conectado y que hay tensión. También es posible realizar la carga de forma segura con lluvia o con los contactos húmedos.

Vigilancia de la resistencia del aislamiento La unidad de control para la regulación de la batería emite una tensión de prueba durante el funcionamiento del vehículo de alto voltaje. La tensión de prueba es de 500 V y una corriente muy reducida. Por lo que no supone ningún peligro para las personas. Si todos los componentes y cables de alto voltaje están correctamente aislados y apantallados, la unidad de control calcula y compara la resistencia total ajustada previamente del sistema de alto voltaje. Si debido a un daño externo, causado por ejemplo por mordeduras de roedores, resultan dañados el aislamiento de un cable, cambiará la resistencia del aislamiento.  La unidad de control detecta mediante esta modificación de la resistencia un fallo en el aislamiento. Dependiendo de la gravedad del fallo se emiten diferentes indicaciones en el cuadro de instrumentos del vehículo.

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Un cable de alto voltaje dañado se tiene que sustituir siempre. La reparación del aislamiento no es posible debido a la vigilancia de la resistencia del aislamiento. Las más mínimas diferencias en la resistencia, p. ej. en condiciones climatológicas húmedas con aporte salino, podrían generar de nuevo un fallo de aislamiento.

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Adhesivos de advertencia En la utilización del vehículo de alto voltaje diferentes adhesivos sensibilizan sobre las características y propiedades de la tecnología de alto voltaje.

Indicaciones de advertencia relevantes para los sistemas de alto voltaje

¡No conectar!  Se están realizando trabajos en el sistema de alto voltaje

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¡Cuidado, tensión peligrosa!

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¡Atención!  Componentes de alta tensión. Antes de realizar trabajos en el sistema de alto voltaje desactivar certificadamente la tensión. s499_271

¡Tensión peligrosa! ¡En caso de contacto se producirá una descarga eléctrica!  Desactivar el sistema de alto voltaje.

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¡Atención! Batería de alto voltaje Un manejo incorrecto puede provocar lesiones. - Alta tensión - Peligro de explosión - Quemadura química y lesiones en los ojos

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Cualificación para alto voltaje Observaciones generales • • • •

Nadie, que no tenga la correspondiente cualificación específica para alto voltaje y las herramientas correspondientes, podrá efectuar ningún trabajo en un vehículo de alto voltaje. Todos los talleres de Volkswagen de todo el mundo tienen que cualificar a sus empleados al menos para obtener el título de persona instruida en electrotecnia (EuP). En la documentación actual de Servicio hay disponible una lista de los trabajos para los cuales se tiene que desactivar el sistema de alto voltaje en un vehículo específico de alto voltaje. Pueden efectuarse numerosas operaciones de trabajo en un vehículo de alto voltaje sin que se tenga que desactivar de forma certificada el sistema de alto voltaje. Por lo general, estos trabajos sólo los puede realizar una persona instruida en electrotecnia (EuP). Cada empleado del taller del concesionario que entre en contacto o pudiese entrar en contacto con un vehículo de alto voltaje tiene que estar cualificado como mínimo como "Persona instruida en electrotecnia" (EuP).  La realización de trabajos en el sistema de alto voltaje desactivado sólo está autorizada a un técnico de alto voltaje (HVT).

Requisitos del personal Todos los aspirantes a técnico de alto voltaje tienen que tener conocimientos sobre los fundamentos electrotécnicos. Tener una correspondiente formación previa p. ej. en Alemania (internacional, en función de la legislación específica del país). Personas con las siguientes profesiones: • • •

Mecánico de automóviles, electricista de automóviles y mecatrónico de automóviles, que hayan comenzado y finalizado su formación después de 1973. Mecánico de carrocería y construcciones de automóviles o mecánico de mantenimiento de carrocerías, que hayan comenzado y finalizado su formación después de 2002. Personas que puedan demostrar una correspondiente formación adicional como técnicos de servicio de automóviles, jefes de taller de automoción o ingenieros.

Los requisitos mencionados pueden variar en función del país.

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Los tres pilares de la cualificación En las personas que pueden trabajar con vehículos de alto voltaje se diferencia por cualificación específica de alto voltaje entre: -

Persona instruida en electrotecnia (EuP) Técnico de alto voltaje (HVT) y Experto en alto voltaje (HVE).

Persona instruida en electrotecnia (EuP) - concesionario

Técnico de alto voltaje (HVT) -  concesionario

Experto en alto voltaje (HVE) importador

Cualificación: - Sin formación previa - Sensibilización del empleado - 90 minutos en el vehículo - Instrucción de EuP del Volkswagen Training Online (VTO) 

Cualificación: - Se precisan conocimientos básicos de electrotecnia - 2 días técnica de alto voltaje - 1 día técnica de producto de alto voltaje

Cualificación: - Se precisa HVT - 3 días de formación presencial

Competencias: - La EuP puede realizar trabajos de tipo general en el vehículo y trabajos de tipo mecánico en el sistema de alto voltaje, encargados por el técnico de alto voltaje (HVT), cuando el sistema se encuentra en el estado sin tensión.

Competencias: - Igual que EuP

Competencias: - Igual que HVT

El técnico de alto voltaje (HVT) también puede: - Establecer el estado sin tensión. - Proteger contra reconexión. - Comprobar el estado sin tensión. - Encomendar trabajos a la EuP en el sistema de alto voltaje desactivado. - Volver a poner en funcionamiento el vehículo. 

El HVE está autorizado adicionalmente a: - Desactivar y proteger el sistema de alto voltaje con todos los medios.

En las siguientes páginas se explican las diferentes vías de cualificación. El 99,9% de los trabajos en un vehículo de alto voltaje se pueden llevar a cabo con el título de EuP y HVT.  Estos dos grupos de personas tienen que cualificarse en el concesionario. En el caso de que el técnico de alto voltaje no pueda establecer la ausencia de tensión de forma certificada o no pueda comprobarla con las herramientas especiales y los métodos de medición aprendidos, el importador le enviará a un experto en alto voltaje (HVE).

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Cualificación para alto voltaje Persona instruida en electrotecnia (EuP) Formación previa Para la cualificación como persona instruida en electrotecnia (EuP) no se precisa ninguna formación previa.

Cualificación Con la ayuda de la instrucción de seguridad para EuP, una EuP es concienciada durante unos 90 minutos, por parte de un técnico de alto voltaje, sobre el sistema de alto voltaje en un vehículo de alto voltaje. De esta manera, la EuP queda cualificada. La instrucción de seguridad para EuP se crea individualmente para cada vehículo de alto voltaje y se publica en los diferentes idiomas a través de Volkswagen Training Online (VTO). La instrucción la imparte el técnico de alto voltaje específicamente para el vehículo de alto voltaje.

Competencias: La instrucción sirve para sensibilizar al empleado acerca del sistema de alto voltaje. La EuP puede realizar trabajos de tipo general en el vehículo y trabajos de tipo mecánico en el sistema de alto voltaje, encargados por el técnico de alto voltaje (HVT), cuando el sistema se encuentra en el estado sin tensión.

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Técnico de alto voltaje (HVT) Cualificación internacional -

Haber participado con éxito en el módulo formativo "Diagnosis VAS 505X" o poseer conocimientos equivalentes Haber participado con éxito en el módulo formativo "Fundamentos del sistema eléctrico" o poseer conocimientos equivalentes Haber participado con éxito en el módulo de formativo "Localización sistemática de averías – sistema eléctrico" o poseer conocimientos equivalentes Haber participado con éxito en el módulo de formación "Suministro de energía y sistemas de arranque" o poseer conocimientos equivalentes Programa autodidáctico 450 "Touareg Hybrid" Programa autodidáctico 499 "Fundamentos de la tracción eléctrica en el automóvil" Formación multimedia "Sistema eléctrico 1", "Sistema eléctrico 2" y "Sistema eléctrico 3" Comprobación de las condiciones iniciales por parte del importador. Test inicial sobre los fundamentos electrotécnicos [test de opciones múltiples] (Grado de cumplimiento 80%). Participación en el curso presencial de dos días. Aprobar el examen final de 60 preguntas  (grado de cumplimiento 50%) Una vez aprobado el examen: certificado de técnico de alto voltaje de Volkswagen. El curso relativo a la técnica de producto específica de un nuevo vehículo de alto voltaje: 1 día.

En el futuro se ofertará para cada vehículo de alto voltaje nuevo una actividad de cualificación, aproximadamente de un día sobre "Técnica del producto".  El técnico de alto voltaje tiene la responsabilidad de estar actualizado en cuanto al estado de la técnica. Se exige la participación en los cursos específicos de vehículos de alto voltaje.

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Cualificación para alto voltaje

Realización de la cualificación Autocualificación Fundamentos eléctricos Duración 1 día

Final del curso Duración total del curso = 1+2+1 días = 4 días

Test inicial

Contenidos Seguridad en los sistemas de alto  voltaje: - Contenidos Responsabilidad técnica - Primeros auxilios - Establecimiento del estado sin tensión Duración 2 días

Contenidos Técnica de producto del  vehículo de alto voltaje específico: - Sistema de alto voltaje - Diagnosis, protocolos de comprobación - Herramientas Duración aprox. 1 día s499_064

Examen final

A continuación Técnico de alto voltaje de Volkswagen (HVT) (certificado)

Responsabilidad técnica del técnico de alto voltaje El HVT es el responsable de que todo el personal del concesionario o del importador que entre en contacto o que pudiera entrar en contacto con el vehículo de alto voltaje esté cualificado por lo menos como persona instruida en electrotecnia (EuP). Esta instrucción es específica del vehículo de alto voltaje y se tiene que crear una nueva para cada nuevo vehículo de alto voltaje. La documentación actualizada está disponible en Volkswagen Training Online (VTO).

Con la cualificación como EuP y HVT se cubren el 99,9 % de todos los casos posibles de ejecución de trabajos en vehículos de alto voltaje.

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Experto en alto voltaje (HVE) Para el caso en el que no sea posible establecer o constatar del modo convencional el estado sin tensión del sistema de alto voltaje de un vehículo aplicando los métodos y las herramientas de medición especificadas por el fabricante, terminará la facultad atribuida en ese caso al técnico de alto voltaje (HVT) para sus intervenciones en un vehículo de alto voltaje. El técnico de alto voltaje deberá informar al importador. Este tiene que enviar, por su parte, a un experto en alto voltaje (HVE) o recoger el vehículo.

Formación previa Requisito para la cualificación como experto en alto voltaje (HVE) es tener la cualificación de técnico de alto voltaje (HVT).

Cualificación Formación técnica de 3 días El curso se realiza exclusivamente en las instalaciones del fabricante. Contenidos: -

Responsabilidad técnica del HVE Conocimientos y ejercicios prácticos para comprobar/valorar el potencial de alto voltaje Medidas de seguridad frente a la corriente eléctrica. Ejercicios prácticos para proteger un sistema de alto voltaje averiado y evitar posibles riesgos Desmontaje de las baterías de alto voltaje de vehículos de alto voltaje seleccionados Almacenaje de la batería de alto voltaje averiada Utilización de herramientas con protección de 1000 voltios durante el curso y los ejercicios prácticos

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Cualificación para alto voltaje Secuencias en el taller Vista general El siguiente esquema muestra la secuencia en el taller para vehículos de alto voltaje para el mantenimiento, la reclamación sobre vehículos de alto voltaje, los trabajos cerca o en el sistema de alto voltaje y los vehículos dañados por un accidente leve o grave.

Trabajo de la persona instruida en electrotecnia (EuP)

Inicio

Identificar el vehículo con rótulo de advertencia VAS 6649. Sólo después:  conectar el encendido

¿Testigo de aviso HV encendido en el cuadro de instrumentos?

SÍ

Trabajo del técnico de alto voltaje (HVT)

Trabajo del experto en alto voltaje (HVE)

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NO

 ¿Es necesario establecer el estado sin tensión?  (La lista figura en los sistemas del Servicio)

NO

Encendido  desconectado

SÍ

Establecimiento del estado sin tensión certificado

 Conectar el equipo de comprobación Conectar encendido Consultar memorias de averías de los componentes de alto voltaje

   Establecer el estado sin tensión de alto voltaje

NO

SÍ

    Proteger contra  reconexión

Leyenda Encargar a la persona instruida en electrotecnia (EuP) Encargar al técnico de alto voltaje (HVT) Encargar al experto en alto voltaje (HVE)

s499_066   Mantenimiento sistemático o reparación de componentes convencionales  (manual de reparaciones y  localización guiada de averías)

  Comprobación visual:  ¿componentes y cables de alto voltaje SÍ en el área de trabajo en buen estado?

Fin  Entregar el vehículo al asesor de Servicio (EuP, por lo menos).

  Sustitución/reparación en o cerca de componentes o cables de alto voltaje  (manual de reparaciones y  localización guiada de averías)

NO

La responsabilidad queda en manos del HVT    ¿Se ha establecido el estado sin SÍ tensión?

  Comprobación visual de los componentes y cables de alto voltaje en el área de trabajo

 Reanudación del funcionamiento por el orden inverso (al del establecer el estado sin tensión) del sistema de alto voltaje

Fin  Entregar el vehículo al asesor de Servicio (EuP, por lo menos).

NO   Desactivar y proteger el sistema de alto voltaje.

Traspaso de la responsabilidad al técnico de alto voltaje

SÍ

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Cualificación para alto voltaje Principio de la dispersión máxima Los aspirantes a técnico de alto voltaje del importador participan en la cualificación en el fabricante.  Tras aprobar el examen final estos HVT podrán instruir a sus compañeros a nivel de importador para que se hagan HVT. A continuación todos los HVT del importador podrán cualificar a los técnicos de Servicio de concesionarios de su mercado a HVT. Cada HVT desde el importador hasta el concesionario tiene la responsabilidad de concienciar a los empleados de su área para instruirlos como EuP. El HVT del concesionario no tiene competencia para formar a otra persona como HVT.  Esta tarea la desempeña exclusivamente el importador y el fabricante.

Cualificación de técnico de alto voltaje (HVT)

s499_070

Instructor maestro  en el fabricante

Instructor de Servicio participante del importador en el fabricante

HVT

HVT

Instructores adicionales del importador en el mercado propio

Técnico de Servicio/ Master Technician del concesionario en el mercado

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HVT

HVT

HVT

EuP

HVT

HVT

EuP

HVT

HVT

EuP

HVT

EuP

Cualificación de experto en alto voltaje (HVE)

s499_068

Instructor maestro  en el fabricante

Instructor participante del  importador o asesor de Servicio  en el fabricante

HVE

HVE

Instructores adicionales del importador en el mercado propio

Técnico de Servicio/ Master Technician del concesionario en el mercado

HVE

HVE

HVE

HVE

HVE

HVE

Debido a la complejidad de la cualificación con diferentes vehículos y componentes de alto voltaje averiados, esta formación se realiza sólo en el fabricante. Debido a las competencias, este curso no se aplicará exclusivamente para los instructores de los importadores.  El aspecto central es el grupo objetivo de los asesores de producto de los importadores. El único requisito para realizar este curso es haber concluido la cualificación de técnico de alto voltaje.

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Perspectivas para el Servicio Infraestructura de carga para vehículos de alto voltaje Un vehículo de alto voltaje puede absorber al cargar la batería de alto voltaje entre 3,3 kW y aprox. 10 kW de energía eléctrica.  Ejemplo: Alemania en la toma de corriente doméstica (corriente alterna de 230 V) La toma de corriente normal en una vivienda tiene una fase y suministra a 230V una corriente de 16A como máximo. =UxI - P(una fase) = 230 V x 16 A [1VA ~ 1 W]  = 3680 W = 3,68 kW (absoluto) Debido a las pérdidas eléctricas al cargar (pérdida de potencia) se tiene que corregir el valor a 3,3 kW del valor absoluto.

Si el vehículo se puede cargar a través de una toma de corriente trifásica, se triplica la potencia eléctrica que se suministra a la batería de alto voltaje. El tiempo de carga se reduce en comparación con la carga monofásica. = 3,3 kW x 3  - P(tres fases) = 9,9 kW En el futuro se le ofrecerán al cliente tres opciones de carga para el vehículo de alto voltaje.

s499_263 Caja de carga para viviendas privadas

s499_264

s499_266 Cable de carga de 380 V

60

Cable de carga de 230 V

Antes de que un cliente adquiera un vehículo de alto voltaje con posibilidad de carga externa, se debería realizar in situ una prueba de carga. Hay que asegurarse de que la red eléctrica doméstica puede ofrecer una corriente elevada de forma constante para la carga de la batería de alto voltaje. Esta prueba la realiza actualmente un electricista instalador. En el futuro esta función se le podrá asignar al concesionario. La caja de carga se instala completamente en el cliente y se conecta a la red doméstica. En el caso óptimo la caja se instala como opción de carga trifásica. Esta opción, sin embargo, depende de la infraestructura eléctrica de la casa o el piso del cliente. En muchas ciudades grandes hay empresas de ingeniería que ofrecen a los usuarios de vehículos de alto voltaje cargar la batería de alto voltaje en puntos de carga públicos. Esta opción de carga suele ser en la mayoría de los casos trifásica. Si el usuario del vehículo de alto voltaje está de viaje, podrá cargar la batería de alto voltaje en una toma de corriente convencional. Con la caja de conexión que hay en la mitad del cable se puede variar la intensidad de corriente.  Esto sirve a modo de protección, para no sobrecargar la red eléctrica. La carcasa también incluye un seccionador de protección contra corriente defectuosa. Con esta opción de carga la duración de la carga de la batería de alto voltaje es la más larga.

s499_268 Estación de carga pública

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Perspectivas para el Servicio Cliente de conector

Europa EE.UU. China

Japón

s499_265

En todo el mundo se utilizan para los diferentes vehículos eléctricos, tales como bicicletas, patinetes, sillas de rueda, elevadores, diferentes tipos de conectores. En el marco de las negociaciones con los fabricantes alemanes de automóviles se ha acordado utilizar un tipo de conector unitario.

El conector normalizado según la asociación  alemana de electrotecnia (VDE) para la carga de vehículos de alto voltaje

Línea piloto

Fase L1

Conductor nulo

El conector azul se utiliza en combinación con la caja Fase L2 Tierra de carga, instalada individualmente en la vivienda Fase L3 del cliente, el cable de carga para redes públicas y el cable doméstico para la carga en cualquier toma de corriente convencional. La carga puede ser trifásica de 380 voltios o con una s499_267 sola fase de 230 voltios.  Conector normalizado por la VDE para cargar batería de Los terminales L1, L2 y L3 son las fases de 230 voltios alto voltaje cada una. Debido al desfase de 120° resultan 400 voltios efectivos. La carrocería del vehículo se encuentra conectada a tierra (conductor de protección) a través de la conexión a la red durante la operación de carga, para contar con la seguridad eléctrica.  El contacto de seguridad en el conector de carga activa el cargador en el vehículo. El vehículo no puede ser puesto en circulación estando conectado el cable.

Los contactos de enchufe son seguros al tacto (clase de protección IPXXB). Adicionalmente se instala una línea piloto.  Con este conector y la toma de carga en el vehículo se puede realizar de forma segura una carga sin más con cualquier condición meteorológica.

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Servicios remotos El teléfono móvil como mando a distancia para el vehículo eléctrico Un teléfono móvil, que disponga de funciones de Internet como un pequeño ordenador, se denomina smartphone. Gracias a sus funciones de Internet y, con ello, la posibilidad de conexión a la red, es posible manejar determinados componentes del vehículo eléctrico.  A través de una aplicación (App) se puede adaptar el smartphone al vehículo.

s499_262 Ejemplo: indicador remoto en alemán en un teléfono móvil

El usuario puede utilizar las siguientes funciones de la aplicación: - Indicación del nivel de carga de la batería de alto voltaje - Autonomía estimada del vehículo eléctrico - Si se está cargando la batería de alto voltaje, se puede consultar la duración de la carga - Estado del vehículo: bloqueado, ventanillas cerradas, conector de carga enchufado - Ajustar la climatización deseada en el habitáculo - Carga desfasada, para utilizar corriente nocturna más barata - Información del vehículo, como el consumo medio en kWh/100 km - Indicación de consumidores de confort en kWh/100 km - Posición actual del vehículo - Opción de carga pública más cercana - Planificación de la autonomía eléctrica del vehículo híbrido  Esta función será muy interesante cuando en los centros de las ciudades, como Londres, se permita en un futuro circular sólo a los vehículos de cero emisiones "Zero Emission Vehicle" (ZEV), es decir, vehículos sin emisiones directas de gases de escape.  Para determinados vehículos híbridos con una autonomía eléctrica de aproximadamente 50 km es posible realizar una planificación de rutas a través del teléfono móvil.

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Perspectivas para el Servicio Think Blue. Con "Think Blue." Volkswagen se plantea cómo combinar la movilidad individual y la sostenibilidad. Un vehículo eléctrico no produce emisiones directas para su propulsión. Para que el vehículo se desplace hay que cargar la batería de alto voltaje. La energía eléctrica de la fuente de carga externa ha de proceder de tecnologías renovables para la puesta en práctica consecuente de las medidas de reducción de las emisiones de CO2. La energía generada es aprovechada de forma extremadamente eficiente por un vehículo eléctrico.  El objetivo es el uso responsable de los recursos por parte del hombre. "Think Blue." va un paso más allá.  El concepto invita a continuar meditando y demuestra que un comportamiento ecológico sostenible no significa renunciar a nada y que también puede ser divertido. "Think Blue." existe gracias al diálogo con el cliente. El lema tiene su origen en la campaña de los años 60 del Escarabajo "Think Small". Entonces la movilidad para todos se tematizó con el Volkswagen Escarabajo. En la página web www.volkswagen.com/thinkblue puede consultar información sobre cómo conducir ahorrando combustible, sostenibilidad ecológica y el empleo responsable de los recursos. La concienciación comienza con los detalles más pequeños.  ¿Tiene que estar activada siempre la función standby del televisor?  ¿Es posible que abrir una ventanilla sea suficiente y que no haya que utilizar el climatizador?  ¿Se ahorra más energía si durante el día se suben las persianas y no se utiliza la luz eléctrica?  ¿Resulta eficiente compartir el vehículo para algunos desplazamientos para reducir así las emisiones de CO2?  ¿Cómo puedo ahorrar agua en casa? La detección de potenciales de ahorro no implica tener que renunciar.  El objetivo es que ahorrar sea divertido: la "Fun Theory".

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La expresión general "Think Blue." agrupa sistemas técnicos con los siguientes conceptos: - "BlueMotion" - "BlueMotion Technologies" - "EcoFuel" - "Blue TDI" - "BiFuel" - "Hybrid" - "blue-e-motion" - "Think Blue. Factory." La producción con bajas emisiones de automóviles La marca "blue-e-motion" se utiliza en el marco de la filosofía "Think Blue.". Los pilares de "Think Blue." son: 1. Productos y soluciones respetuosos con el medio ambiente 2. Comportamiento ecológico 3. Compromiso con el medio ambiente

Remolcado de un vehículo eléctrico Las ruedas motrices de un vehículo eléctricos están unidas a la máquina eléctrica a través del diferencial y la transmisión reductora. Esta unión se puede separar sin más. Si se giran las ruedas motrices, también gira la máquina eléctrica. Cuando el sistema de alto voltaje está activado y listo para funcionar, el sistema detecta una recuperación durante el remolcado.  La batería de alto voltaje se podría cargar así durante el remolcado. Por eso no se puede remolcar un vehículo eléctrico sobre sus propios ejes.  El remolcado se iniciará sólo cuando el vehículo eléctrico ya no pueda funcionar.  Si el sistema de alto voltaje está desactivado, los movimientos rotatorios de la máquina eléctrica generan temperaturas elevadas que podrían dañar o destruir los componentes. Además, el movimiento rotatorio de la máquina eléctrica genera una inductividad que aparece en forma de resistencia al movimiento del vehículo (igual que una dinamo). Sí se permite empujar lentamente el vehículo eléctrico de una zona de peligro.

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