Carga y conectores.
Existen fundamentalmente 5 tipos de conectores en la actualidad: Schuko, Yazaki, Mennekes, CHAdeMo y CCS Combo.

• Schuko: es el enchufe normal de una vivienda convencional, por lo que no hay que instalar nada adicional en casa. En España funcionan a 230 V en corriente alterna monofásica. Da un máximo de 16 A, lo que significa una carga a una potencia de 3,6 kW (en una hora, cargaríamos a 3.6 kWh).

• Yazaki (también conocido como Tipo 1): alcanza un máximo de 34 A (es decir, 7.4 kW) en corriente alterna monofásica. Es un estándar japones.
• Mennekes (o tipo 2): de origen alemán (de la empresa del mismo nombre), viene a ser una versión mejorada del Yazaki. Tiene una carga máxima de 16 A (3.6 kW) en monofásica o 63 A (44 kW) en trifásica.
• CHAdeMO: es el estándar en EEUU. Los primeros Tesla vinieron con este conector y los Superchargers funcionan con él, aunque los están actualizando al estándar europeo. Se usa para carga rápida y por tanto en corriente continua. Funcionan a mucha potencia, tanto que el límite no lo marca ya el cargador si no el vehículo. Los coches actuales como el Tesla Model 3 pueden soportar cargas de hasta 150 kW.
• CSS Combo: al fin, el estándar europeo. También en continua para carga rápida. En este caso el límite también lo marca el coche.

Normalmente un coche eléctrico en Europa viene con dos conectores: el tipo Mennekes y el tipo CSS Combo. Debe quedar claro que existen multitud de adaptadores que nos permitirán llevar electricidad de cualquier fuente a nuestro vehículo. Por un lado tendrá el conector de nuestro vehículo (normalmente Mennekes) y al otro, el conector que use la fuente (el más común es el enchufe normal, el tipo Schuko).

Aunque se esta llegando a cierta estandarización, la movibilidad electrica está empezando su expansión en el mercado y no sería raro ver en los proximos años tecnologñias que lo cambien todo. LLegado el caso, BBits estará para contarlo.

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En el post anterior nos quedamos con el apartado de refrigeración. Vamos con ello.

El sistema de almacenamiento debe refrigerarse porque, al cargarse y descargarse la batería se calienta, y si se calienta demasiado se degrada más de lo normal, llegando al punto de ser incluso peligroso. Hay dos tipos de refrigeración: activa y pasiva.

La refrigeración pasiva no es más que una forma bonita de decir que el sistema carece de refrigeración alguna aparte del aire que, con la conducción, pasa por la batería.
La refrigeración activa, sin embargo, sí que es un sistema de refrigeración hidráulica bastante efectiva que posibilita, por ejemplo, poder cargar el coche a potencias más altas.

La energía se tiene que almacenar en corriente continua, por lo que el coche trae un trasformador tanto para poder alimentar el motor como para poder cargarlo.
De este transformador dependerá la potencia máxima a la que podremos cargar el coche con corriente alterna. La carga rápida funciona directamente con corriente continua, al no tener que transformarla, se puede alcanzar potencias muy altas. Profundizaremos en este tema más adelante, en el apartado carga y conectores.

El consumo de un vehículo eléctrico por autovía a 120 km/h suele rondar los 20 kWh cada 100 kilómetros. Por supuesto es una media: el Hyundai Kona o el Tesla Model 3 se pueden situar en torno a los 15 kwh mientras que del Audi E-Tron mejor ni hablar (sobrepasa fácilmente los 25 kWh). Dependiendo del coche que sea y del tamaño de la batería, podemos hablar de unas autonomías en carretera de 320 km del Nissan Leaf (con batería de 60 kWh) hasta los 500 km que presenta el Tesla Model 3 Long Range (con 75 kWh de batería)

Cuanto menos consuma el coche (y esto tendrá que ver con su software, peso y aerodinámica) más autonomía tendremos. Se han llegado a dar casos de coches que aumentan (e incluso disminuyen) su autonomía total después de una actualización de software.

El último apartado, carga y conectores, lo veremos en la tercera parte.

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De forma muy simplificada, el coche eléctrico se compone de un motor, una batería y un cargador. Vamos a explicar cada uno.

Motor.
Es infinitamente más sencillo, barato, ligero, pequeño y eficiente que uno de combustión. Y además transmite muy poca vibración y ruido. La potencia del motor se mide en vatios (W) y funcionan con corriente alterna. Existen dos tipos: asíncronos y síncronos.

• En los síncronos el rotor gira a la vez que gira el campo magnético generado por el estator. Están sincronizados.
• En los asíncronos el rotor gira desfasado con el giro del estator. Están desincronizados.

Batería.
Actualmente tenemos las de iones de litio, a la espera de que alguien saque al mercado otra tecnología que sea más ligera, ocupe menos espacio por igual capacidad de carga, se caliente menos, se degrade menos o sea mas barata. Las baterías de electrolito sólido prometen hacerlo todo a la vez.

La capacidad se mide en vatios-hora (Wh), o más comúnmente visto, kilovatios-hora (kWh). No confundir con vatios (W), que son potencia. Así, estaríamos hablando de baterías de 60 a 70 kWh normalmente.
La baterías de iones de litio sufren degradaciones por su uso, esto es, una reducción en su capacidad neta. Normalmente los fabricantes dan una garantía especial a la batería por 8 años y hasta un 25% de degradación.

Un aspecto importante es la capacidad bruta y la capacidad neta de la batería. Siempre hay un 4% o 6% de capacidad de batería de la que no podemos disponer. La capacidad total es la capacidad bruta, mientras que la parte a la que podemos acceder es la capacidad neta. Normalmente los fabricantes anuncian la capacidad bruta, salvo loables excepciones como Hyundai.

Por otra parte está la refrigeración de la batería, pero de eso hablaremos en la parte II.

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Entre otras investigaciones pioneras, me ha llamado la atención la que está
haciendo la Escuela Superior de Ingeniería de Karlsruhe en colaboración con el
fabricante de cerámica Majolika y la Escuela de Diseño de Karlruhe.

Todo empezó hace en torno a un año. La empresa Majolika compró una
impresora 3D de cerámica y el Profesor Jürgen Walter, de la escuela superior de
ingeniería antes citada, empezó una colaboración para mejorar sus capacidades.
Principalmente los objetivos fueron optimizar los parámetros, llevar a cabo
pruebas de fabricación en serie y resolver problemas de software.

La impresora adquirida funciona básicamente como la mayoría de impresoras 3D en el mercado:

• se diseña el producto usando software CAD (Computer-Aided Design)
• se exporta con un programa CAM (Computer-Aided Manufacturing)
• se pasa a G-Code, un lenguaje de programación de maquinaria CNC.
• por último la máquina va depositando por capas el material sobre una base, la cual está caliente y rotando.

Una de las mejoras más llamativas fue la implementación de la cinta
transportadora para que pudiese sacar la pieza ya fabricada de la impresora y que
pudiera llevarla, o bien a su siguiente estación de fabricación, o bien a su
embalaje y posterior envío.

La escuela superior de ingeniería de Karlsruhe esa fabricando además tres
impresoras 3D nuevas: una para labores de investigación, otra orientada a la
producción en serie y otra especialmente grande para piezas de gran tamaño,
como por ejemplo bustos de cerámica.

La meta a la que quieren dirigir estos esfuerzos es a industrializar la impresión
3D de cerámicas arquitectónicas, tales como azulejos y ladrillos. ¿Veremos
desaparecer los grandes hornos de cocción de cerámica tradicionales?

Fuente: Magazin der Hochschule Karlsruhe 79/2019

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