Tecnología de alto voltaje

En la tecnología del vehíc*** se habla de “alto voltaje” con las siguientes magnitudes de voltaje:

Mayor a 60 voltios en el caso de corriente directa (DC)

Mayor a 30 voltios en el caso de corriente alterna (AC)

Junto a la batería de alto voltaje, el motor eléctrico y la unidad de control/distribución de alto voltaje de la denominada electrónica de potencia, se operan también unidades secundarias con alto voltaje.

En el siguiente capítulo se da una explicación más detallada de los siguientes componentes de alto voltaje:

Batería de alto voltaje

Electrónica de potencia

Motor eléctrico

Unidades secundarias, como por ejemplo compresor de aire acondicionado de alto voltaje y calefactor-PTC

Cable y enchufe de alto voltaje

La figura muestra un esquema de principio de un sistema de alto voltaje.

Batería de alto voltaje

En el caso de las baterías de alto voltaje del Audi se trata de baterías de iones de litio. La batería de alto voltaje se coloca en los vehículos en las áreas que sufren generalmente poca deformación en el caso de una colisión y rara vez se ven afectadas.

La batería de alto voltaje se compone de una serie de celdas conectadas formando módulos. Varios módulos están instalados junto con la periferia en una carcasa metálica. La carcasa está conectada con el vehíc*** mediante una línea de conexión equipotencial.

Las baterías de alto voltaje se enfrían cuando están funcionando. El sistema de enfriamiento puede estar diseñado para funcionar con aire o con líquido.

Para llevar el gas que sale, en el caso de un defecto en la celda, por debajo del vehíc*** a través de una manguera de ventilación, se coloca un escape de gases tóxicos en la carcasa.

La unidad de control para la regulación de la batería está integrada a la batería de alto voltaje. La batería de alto voltaje se conecta al sistema de alto voltaje restante mediante esta unidad de control. La unidad de control contiene sistemas de seguridad para el sistema de alto voltaje y el dispositivo de monitoreo de la batería de alto voltaje.

En ambos bornes de la batería hay un relé de protección (contactor) que se cierra para la operación del sistema de alto voltaje. En el caso de un accidente donde se despliegue la bolsa de aire o se active el pretensor del cinturón de seguridad, se abren estos relés de protección y el sistema de alto voltaje se descarga fuera de la batería.

Junto con la batería de alto voltaje, los vehículos híbridos y eléctricos poseen generalmente el usual sistema de batería de 12 voltios con una o varias baterías

Batería de alto voltaje con enfriamiento de aire (ejemplo: Audi A6 hybrid)

Mediante el concepto de seguridad, particularmente la “Desconexión en caso de colisión” se garantiza por lo general que no surja ningún riesgo eléctrico del sistema de alto voltaje después de un accidente de tránsito.

En caso de un accidente con despliegue de la bolsa de aire se abren los relés de protección de la batería de manera que las conexiones de alto voltaje del sistema de la batería se desenergizan. La descarga de otros componentes de alto voltaje asegura que éstos estén desenergizados después de 20 segundos, a más tardar.

Hojas de datos de rescate

Las particularidades relativas al vehíc*** se describen en las hojas de datos de rescate.

Las hojas de datos de rescate para vehículos con transmisión alternativa pueden contener información adicional respecto al manejo de vehículos. De las hojas de datos de rescate de estos vehículos se pueden obtener generalmente los procedimientos para la desactivación del vehíc***.

Junto a la información que contienen también las hojas de datos de rescate para los vehículos con transmisión convencional, también está incluida la ubicación de la batería de alto voltaje en vehículos híbridos y eléctricos, de los cables entre la batería y el compartimiento del motor así como de los dispositivos para la desactivación del sistema de alto voltaje.

El motor de combustión sirve exclusivamente para cargar la batería no está conectado a la cadena cinemática. Los vehículos eléctricos que tienen una batería como única fuente de alimentación, se denominan vehículos eléctricos de batería, en inglés Battery Electric Vehicle (BEV).

Dado que en la conducción por medio de electricidad solo hay corriente como fuente de energía, otros componentes del motor, como la bomba de refrigerante por ejemplo, son accionados eléctricamente y alimentados con corriente por la red de a bordo de 12 voltios.

Otras unidades secundarias, como por ejemplo el compresor de aire acondicionado, son accionadas por la batería de alto voltaje debido a la alta demanda de potencia que requieren. Estas unidades secundarias son también parte de los componentes de alto voltaje.

Líneas y enchufe de alto voltaje

Las líneas de alto voltaje con los respectivos enchufes de alto voltaje conectan la batería de alto voltaje con los otros componentes de alto voltaje en el compartimiento del motor así como a dichos componentes entre sí, como por ejemplo:

Electrónica de potencia

Motor eléctrico

Compresor de aire acondicionado

Las líneas de alto voltaje se tienden generalmente fuera del compartimiento de pasajeros del vehíc***, es decir debajo del piso del vehíc*** o en el compartimiento del motor.

Todas las líneas de alto voltaje o conexiones enchufables de alto voltaje deben tener un aislamiento de color naranja en áreas visibles. Las líneas de alto voltaje se protegen parcialmente de daños por cubiertas y mangueras adicionales. El sistema de alto voltaje no posee, en contraste con la red de a bordo de 12 voltios, un potencial eléctrico a la masa de la carrocería.

Electrónica de potencia

La electrónica de potencia es el distribuidor y convertidor de energía de la transmisión eléctrica. Esta convierte, según sea el modo de operación, la corriente continua de la batería de alto voltaje en corriente alterna para el motor eléctrico o viceversa.

La corriente de la batería de alto voltaje es convertida además por la electrónica de potencia en una corriente continua para la red de a bordo de 12 voltios (y parcialmente viceversa).

Las unidades secundarias que operan con alto voltaje son alimentadas también mediante la electrónica de potencia.

Noviembre de 2012

Conductor, vehíc*** y entorno: esos son los factores que contribuyen y que determinan el grado de la seguridad del trafico.

Lograr un rescate breve, rápido y eficaz.