¿Cómo es el motor de un coche eléctrico? Funcionamiento, partes y tipos

Los coches eléctricos funcionan enchufándose a un punto de carga y tomando electricidad de la red. Almacenan la electricidad en baterías recargables que alimentan un motor eléctrico, que hace girar las ruedas. Los coches eléctricos aceleran más rápido que los vehículos con motores de combustible tradicionales, por lo que se sienten más ligeros de conducir.

¿Cómo funciona la carga?

Puede cargar un vehículo eléctrico enchufándolo a una estación de carga pública o a una  unidad de carga doméstica . Hay muchas estaciones de  carga en toda España  para mantenerse completamente cargado mientras está fuera de casa. Pero para obtener la mejor oferta para la carga en el hogar, es importante obtener la tarifa de electricidad correcta  ya depende de la compañia elétrica que elijas,de modo que pueda gastar menos dinero en la carga y ahorrar más en su factura

Compañias elétrica en españa

  • Endesa. Endesa Energía S.A.U. …
  • iberdrola. Iberdrola Generación S.A.U. …
  • Factor Energía. Factor Energía S.A. …
  • EDP Residencial. EDP Energía S.A.U. …
  • Naturgy.

Cómo funciona un motor eléctrico

Si eres ingeniero eléctrico, sabes cómo funciona un motor eléctrico. Si no es así, puede ser extremadamente confuso, por lo tanto, aquí está la explicación simplificada (o la versión de “cómo funciona un motor eléctrico para tontos”) de cómo funciona un motor de inducción de CA trifásico de cuatro polos en un automóvil.

Comienza con la batería del automóvil que está conectada al motor. La energía eléctrica se suministra al estator a través de la batería del automóvil. Las bobinas dentro del estator (hechas del cable conductor) están dispuestas en lados opuestos del núcleo del estator y actúan como imanes de alguna manera. Por lo tanto, cuando la energía eléctrica de la batería del automóvil se suministra al motor, las bobinas crean campos magnéticos giratorios que tiran de las varillas conductoras en el exterior del rotor detrás de él. El rotor giratorio es lo que crea la energía mecánica necesaria para hacer girar los engranajes del automóvil, que, a su vez, hacen girar los neumáticos.

Ahora, en un automóvil típico que no es eléctrico, hay un motor y un alternador. La batería alimenta el motor, que alimenta los engranajes y las ruedas. La rotación de las ruedas es lo que alimenta el alternador en el automóvil y el alternador recarga la batería. Esta es la razón por la que se le dice que conduzca su automóvil durante un período de tiempo después de que lo salten: la batería debe recargarse para que funcione correctamente.

En un automóvil eléctrico, no hay alternador. Entonces, ¿cómo se recarga la batería? Si bien no hay un alternador separado, el motor de un automóvil eléctrico actúa como motor y como alternador. Esa es una de las razones por las que los coches eléctricos son tan únicos. Como se mencionó anteriormente, la batería enciende el motor, que suministra energía a los engranajes, que hace girar los neumáticos. Este proceso ocurre cuando su pie está en el acelerador: el rotor es arrastrado por el campo magnético giratorio, lo que requiere más torque. Pero, ¿qué pasa cuando sueltas el acelerador?

Cuando su pie suelta el acelerador, el campo magnético giratorio se detiene y el rotor comienza a girar más rápido (en lugar de ser arrastrado por el campo magnético). Cuando el rotor gira más rápido que el campo magnético giratorio en el estator, esta acción recarga la batería, actuando como un alternador.

Para simplificar aún más este proceso, imagine pedalear una bicicleta cuesta arriba. Para llegar a la cima de la colina, debe pedalear más fuerte e incluso puede tener que ponerse de pie y gastar más energía para rotar los neumáticos y llegar a la cima de la colina. Esto es similar a presionar el gas. El campo magnético giratorio que tira del rotor detrás de él crea la resistencia (o par) necesaria para mover los neumáticos y el automóvil. Una vez en la cima de la colina, puede tomarlo con calma y recargar mientras las ruedas se mueven aún más rápido para llevarlo cuesta abajo. En el automóvil, esto sucede cuando suelta el pie del acelerador y el rotor se mueve más rápido y devuelve energía eléctrica a la línea eléctrica para recargar la batería.

Partes de un motor eléctrico

A simple vista, quizá no encontremos muchas diferencias entre un motor diésel o gasolina y uno eléctrico cuando abrimos el capó de un vehículo, pero su mecánica y concepto de funcionamiento difieren en gran medida.

No existe combustión, ni rozamiento de muchas piezas entre sí. Ello, ya desde un inicio, genera una suavidad de funcionamiento considerable, así como una simplicidad mecánica superior. Pero, ¿de qué partes está formado un motor eléctrico? Desde luego, no de cilindros, árboles de levas, embragues o turbos.

La Batería

La batería de un automóvil eléctrico se puede cargar mediante el uso de la red eléctrica ordinaria en una central eléctrica especializada. Pero además de las tecnologías convencionales de baterías de iones de litio, también existen otras tecnologías importantes de baterías que se pueden utilizar para automóviles eléctricos.

  • Baterías de iones de litio:  esta tecnología de batería proporciona un rendimiento y una autonomía adicionales. Sin embargo, también tiene el precio más alto. Las baterías de iones de litio son más ligeras que el plomo ácido y el níquel metálico. Estas son también las baterías que se utilizan en las cámaras digitales y los teléfonos inteligentes.
  • Baterías de plomo ácido:  esta tecnología de batería es la más popular. También es la más barata entre las tecnologías de batería. Lo bueno es que es 97% reciclable.
  • Baterías de hidruro metálico de níquel:  esta tecnología de batería proporciona un mayor rendimiento y un mejor rendimiento, pero cuesta mucho más que las baterías de plomo-ácido.

El motor y el freno regenerativo

A medida que el automóvil eléctrico se mueve, el motor eléctrico genera un impulso hacia adelante y puede usarse para cargar las baterías cuando aplica los frenos, lo que comúnmente se conoce como frenado regenerativo. Puede recuperar hasta aproximadamente un quince por ciento de la energía utilizada para la aceleración. Aunque este componente es realmente efectivo, no puede generar lo suficiente para recargar completamente un automóvil eléctrico.

Sistema regulador

Dicho elemento se encarga de gestionar los flujos de corriente que se crean entre el motor y las baterías, algo que como ya hemos apuntado ocurre en ambos sentidos. Este elemento sí es más susceptible de sobrecalentarse, por lo que requiere un sistema de refrigeración.

Reductor de velocidad y diferencial

Es similar a una caja de cambios, pero de una única velocidad. Se trata de una caja de engranajes asociada al eje del motor eléctrico que se encarga de disminuir la velocidad de giro del mismo para, posteriormente, distribuir la fuerza entre los palieres que transmiten la misma directamente a las ruedas.

Sistema de manejo

La función del sistema de transmisión es transferir energía mecánica a las ruedas de tracción, generando movimiento. Un automóvil eléctrico no requiere una transmisión convencional. Sin embargo, tiene varias configuraciones internas en función de los componentes en uso. Por ejemplo, hay algunos diseños que utilizan varios motores más pequeños que impulsan cada rueda individualmente. Los motores eléctricos grandes, por otro lado, se pueden acoplar a las ruedas traseras mediante una carcasa de diferencial.

Los componentes de un automóvil eléctrico son mucho más simples en comparación con los componentes de un motor de automóvil de gasolina. Sin embargo, los autos eléctricos no pueden ir tan rápido como los autos que funcionan con gasolina. Los vehículos eléctricos, por otro lado, pueden reducir el consumo de energía de diferentes maneras, como apagar automáticamente el motor cuando el automóvil está inactivo.

Inversor y rectificador

El primero se encarga de transformar la corriente continua procedente de la batería en alterna para mover el motor eléctrico. Para ello se sirve de un interruptor electrónico que cambia la polaridad de manera constante.

El rectificador se encarga de realizar el proceso contrario, posibilitando así que las baterías puedan almacenar la energía generada por el motor eléctrico cuando el coche está en fase de frenada o desaceleración.

Transformador

La diferencia de voltaje existente entre el motor y la batería debe combinarse y para ello tenemos el transformador, que rectifica las frecuencias, que en el caso del motor suelen ser de 600 V y en el de las baterías, de 200 V.

Controlador

Es una especie de centralita electrónica, que se encarga de gestionar las órdenes que recibe del conductor, conjuntamente con sensores, para coordinar de ese modo todos los elementos anteriormente descritos. Así, se garantiza una perfecta sincronización y óptimo rendimiento de todos ellos.

Cómo gestiona la energía un motor eléctrico

Según la fase en la que se encuentre el vehículo, el motor y sus componentes actúan de un modo determinado. A grandes rasgos, encontramos dos fases en el funcionamiento de un motor eléctrico:

  • Fase de aceleración: la energía eléctrica pasa de la batería al convertidor, que se encarga de transformar la corriente continua en alterna. Después, esta llega al motor, que mueve el rotor y las ruedas.
  • Fase de retención: El conductor no acelera o frena, momento en el que las ruedas transmiten movimiento al motor eléctrico, que genera resistencia y convierte la energía cinética en corriente alterna. Al llegar al convertidor, este la transforma en continua y queda almacenada en la batería.

Así es, a grandes rasgos, el funcionamiento de un motor eléctrico, que en comparación con los motores de combustión, aún tiene mucho recorrido y margen de mejora por delante. Su simplicidad es una ventaja a la hora de construirlo y mantenerlo, pero también hace más lento su desarrollo.

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