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«Alumno» ADRIAN LOPEZ LUNA

Trabajo Obligatorio de ELECTRÓNICA DE POTENCIA ENERO 2013

FUNDACION SAN VALERO SEAS, Centro de Formación Abierta ZARAGOZA Propuesta de trabajo Vamos a aplicar los conocimientos adquiridos en la asignatura de Electrónica de Potencia para hacer un trabajo monográfico del vehículo eléctrico. Se pretende que el alumno sepa identificar las numerosas y fundamentales partes que componen el vehículo eléctrico y están relacionadas con la electrónica de potencia. Así como hacer una descripción de cada una ellas, su relación a través de esta electrónica.

Objetivos del trabajo Realizar una breve descripción general del vehículo eléctrico, las partes fundamentales que lo componen y sus características actuales de mercado. Comparando estas con las de los vehículos tradicionales y analizando las ventajas e inconvenientes de ambos modelos. Proponer un diagrama de bloques del sistema eléctrico del vehículo. En este diagrama deberá especificarse el tipo de convertidor seleccionado para cada etapa, justificando la elección de acuerdo a los requerimientos de dicha etapa. Es decir, si diferenciamos el sistema en tres etapas (carga de baterías, suministro de potencia a motores y convertidor DC-DC para la electrónica interna) deberemos justificar la elección del tipo de convertidor de cada etapa de acuerdo a las funciones que va a

realizar. Analiza los sistemas de almacenamiento de energía eléctrica mediante baterías, pilas de combustible y súper condensadores, especificando ventajas einconvenientes de cada uno de ellos. Analiza los siguientes sistemas de carga: carga convencional, carga rápida y frenada regenerativa. Bibliografía Temario Electrónica de Potencia SEAS Libro “Electrónica de Potencia” de McGraw-Hill ISBN: 978-970-10-7248-6 Vehículos eléctricos Nissan (www.nissan.es/coche-electrico) Vehículos eléctricos Renault (www.renault-ze.com Vehículos eléctricos Toyota (www.toyota.es/innovation/coches_hibridos.aspx) Artículos técnicos Iberdrola (www.iberdrola.es) Artículos técnicos Endesa (www.endesa.com) Artículos técnicos Acciona (www.acciona.es) Artículos técnicos del Grupo Premo (www.grupopremo.com)

Criterios de evaluación La evaluación, es una componente fundamental de la formación. Este trabajo obligatorio formará parte de tú calificación final. En esta tabla, se resumen los aspectos a valorar y el porcentaje que representa cada unos de los mismos.

% Total % Obtenido Contenidos generales

Estructuración, exposición, orden, presentación y claridad en los conceptos. 10 Temas de especialidad

Descripción general (7% descripción, partes y características, 8% comparativa y análisis) 15 Diagrama de bloques 25 Sistemas de almacenamiento (8% baterías, 7% pilas, 7% súper condensadores)

25 Sistemas de carga (7% convencional, 7% rápida, 11% regenerativa) 25 TOTAL 100

Fecha límite de entrega del trabajo Antes de la fecha fin correspondiente a tu matricula. Ficha de Corrección del Trabajo (Espacio reservado para anotaciones del profesor)

Profesor: Alumno (Código / Nombre): Fecha de Entrega: Fecha de Calificación:

Observaciones sobre el trabajo:

Fecha y Firma: Propuesta de formato de presentación 1. Se presentará en formato papel DIN-A4. 2. El trabajo se presentará en formato digital. 3. Las normas de presentación serán las siguientes: Procesador: Microsoft WORD Tamaño de letra: 12 ptos. Tipo de letra: serán aconsejables letras como “Arial” o “Times New Roman”. Espaciado entre líneas: 1,5 Márgenes: Lateral izquierdo: 3 cm. Lateral derecho: 3 cm. Margen superior: 2,5 cm. Margen inferior: 2,5 cm. 4. El trabajo se desarrollará al final de este documento, en el espacio reservado para ello 5. En caso de que el trabajo requiera archivos externos (dibujos Autocad, Catia, Excel, Power Point, programación, etc.…) éstos deberán entregarse junto al trabajo. Es posible que algunos trabajos solo consten de estos ficheros, por lo cual no tendrá validez lo indicado en el punto 3. 6. Si el trabajo consta de varios archivos deberá enviarse en un solo fichero comprimido. 7. El Trabajo se entregará en este documento vía Plataforma del Teleformacíon. Si el tamaño del archivo a enviar excede de 5Mb, deberá ponerse en contacto con el profesor para determinar el medio de envío.

Desarrollo de trabajo Espacio reservado para el desarrollo del trabajo por parte del alumno.

INDICE 1. INTRODUCCION 2. DESCRIPCION GENERAL DEL VEHICULO ELECTRICO 3. PARTES QUE COMPONEN EL VEHICULO ELECTRICO 3.1 DIAGRAMA DE BLOQUES 3.2 TIPO DE CONVERTIDOR POR ETAPAS 3.2.1 CARGA DEBATERIA 3.2.2 SUMINISTRO DE POTENCIA Y CONVERTIDOR DC-DC 3.3 SISTEMAS DE ALIMENTACION 3.3.1 BATERIAS 3.3.2 PILAS DE COMBUSTIBLE 3.3.3 SUPER CONDESADORES 4. SISTEMAS DE CARGA 4.1 CARGA CONVENCIONAL 4.2 CARGA RAPIDA 4.3 CARGA REGENERATIVA 5. CARACTERISTICAS ACTUALES DE MERCADO 6. COMPARACION VEHICULO ELECTRICO AL VEHICULO ACTUAL 7. CONCLUSION

1. INTRODUCCION

El vehículo con tecnología eléctrica como motor de propulsión actualmente se encuentra en una fase de constante estudio y evolución, desde la industria del sector, se desarrollan a diario nuevos avances tecnológicos que conllevan a un asentamiento más próximo del vehículo eléctrico/hibrido en el mercado actual. Muchos de estos estudios se realizan en colaboración con empresas especializadas en la materia, que ayudan a las grandes compañías automovilísticas a facilitar y acelerar el estudio y la adaptación de nuevas tecnologías limpias en los vehículos así como su puesta en el mercado. Con el fin de sustituir los combustibles orgánicos frente a las energías limpias y renovables, poco a poco son mayores las alternativas en el mercado ante el tradicional vehículo con motor térmico. Por parte de las empresas de automoción se está realizando una fuerte inversión para la rápida adaptación de sus vehículos ante toda esta nueva tecnología hibrida / eléctrica, aunque aun es muy pronto para renunciar al petróleo de forma definitiva. En este trabajo vamos a explicar la tecnología eléctrica en el mundo de la automoción así como su actual puesta de mercado. 2. DESCRIPCION GENERAL DEL VEHICULO ELECTRICO En la actualidad el vehículo con tecnología eléctrica deriva en 2 ramas muy bien identificadas: El vehículo hibrido y el vehículo eléctrico puro En el caso del vehículo hibrido actual, el motor eléctrico sirve de apoyo al motor térmico tradicional. Esta mezcla de tecnologías proviene de la necesidad de introducir tecnología eléctrica en el sector de la automoción. Con el fin de mejorar consumos, emisiones y prestaciones. El funcionamiento de dicha tecnología puede darse de varias maneras en esta clase de vehículos: Propulsión térmica, propulsión eléctrica, o propulsión mixta. En el apartado que nos concierne a la propulsión eléctrica dentro de los vehículos híbridos, estos poseen unas limitaciones técnicas claras. Autonomía baja y prestaciones limitadas. En la mayoría de los vehículos actuales en el mercado la autonomía ronda los 30- 60km de media en modo puramente eléctrico y la velocidad oscila desde 0- 60km/h. Esto ayuda en los consumos de forma muy marcada ya que se reducen drásticamente, sobre todo en conducción urbana ya que en modo eléctrico el consumo de carburante es nulo. También ayuda a prolongar la autonomía de los depósitos de combustibles en términos generales y en las emisiones contaminantes ya que se reducen. En el modo de conducción mixta, se determina si la conducción puede ser únicamente eléctrica, únicamente por combustible o una mezcla de los 2 según la necesidad de conducción o la modalidad del vehículo. Estas configuraciones de conducción pueden ser elegidas por el propio conductor de forma manual o deforma autónoma por las centralitas electrónicas de control del propio vehículo según la necesidad en la conducción. Un ejemplo seria el Peugeot 508 Hybrid4 o el 3008 hybrid4

En el origen de los vehículos híbridos se partía en su realización, en la mayoría de los casos, de un vehículo tradicional al que se había modificado e instalado un motor eléctrico complementario y sus componentes auxiliares. Esto mellaba muchos aspectos específicos del coche, e impedía ver unos avances en prestaciones claros y factibles. Los vehículos híbridos actuales se estudian desde cero para la ubicación de todos los

elementos que componen a ambos motores, los estudios sobre chasis, suspensiones , repartos de pesos y elementos de seguridad son prioritarios para poder realizar una conducción lo más cómoda posible optimizando el espacio interior así como las prestaciones. En el caso de vehículos 100% eléctricos son proyectos que parten desde cero y específicos para este tipo de propulsión. En los que se busca optimizar al máximo todas las características del vehículo. Prestaciones. Confort y seguridad tienen aquí la misma importancia y durante todo el desarrollo del vehículo, desde su diseño, estudio por ordenador, simulación de estructuras, ubicación de componentes, creación de maquetas, pruebas y mejora aerodinámica, proyecto concept car design , modelo de producción, han sido estudiados hasta el más mínimo detalle para encontrar un equilibrio perfecto y una eficiencia energética mayor.

3. PARTES QUE LO COMPONEN Vamos a describir los principales componentes que se emplean en unvehículo eléctrico puro y su función en el conjunto. Principalmente el vehículo eléctrico divide sus componentes en 3 grandes módulos o grupos. 1. dispositivos de almacenamiento de energía. Formado en la actualidad por baterías, en la mayoría de los casos suelen ser de iones de litio (Li-ion) o hidruro metálico de níquel (Ni-MH). Se encargan de almacenar y abastecer a los consumidores electrónicos del vehículo. Actualmente son grandes, pesadas y de autonomía limitada. Imagen conjunto baterías -cargador de Nissan Leaf.

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2. convertidores de potencia. Es el conjunto de componentes electrónicos que se encargan de la gestión y aprovechamiento eficaz de la electricidad que puede haber en todo momento en el vehículo, ya sea un periodo de conducción como en un periodo de carga de baterías. Este conjunto está compuesto de componentes electrónicos tales como rectificadores, inversores, transformadores todos ellos gestionados por unidades centrales electrónicas (ECU) que trabajan como si fuera el cerebro del vehículo, gestionando en todo momento todos los parámetros electromecánicos que puedan ocurrir para el buen funcionamiento del vehículo.

Conjunto imágenes convertidor y motor del Nissan Leaf

2. Convertidor e inversor 3. Motor eléctrico propulsor 3. motores. Estos dispositivos son los encargados de consumir energía eléctrica del dispositivo de almacenamiento y transformarla en energía cinética, transforman electricidad en movimiento y provocan que las ruedas impulsen el vehículo. De manera estándar suele haber un único motor ubicadoen uno de los ejes del vehículo. Dicho motor va conectado a las ruedas a través de un conjunto de engranajes mecánicos reductores gestionados electrónicamente para transformar de la manera más eficaz la electricidad en movimiento. También se pueden dar casos de un motor por eje e incluso un motor por rueda. Estos son algunos de los motores eléctricos empleados más usados actualmente :Motores asíncronos o de inducción, motores síncronos de imanes permanentes, dentro de este grupo podemos incluir a los motores de flujo axial, maquinas de reluctancia conmutada, motores de corriente continua sin escobillas (brushless).

3.1 DIAGRAMA DE BLOQUES En el siguiente cuadro se ilustra de forma esquemática como es el funcionamiento de un vehículo eléctrico.

Vamos a comentar brevemente dicho esquema: La entrada de línea y caja de conexiones. Se encarga de habilitar el paso de corriente al vehículo. Existen 2 tipo s de conexiones diferenciadas, toma corriente carga normal o domestica 220/230v y toma de corriente de carga rápida o trifásica 380v/400v. Rectificador, convertidor y transformador y cargador. Modulo del vehículo encargado de modificar los valores de la electricidad de entrada de línea en unos valores con tensión, amperaje y frecuencia deseada para las diferentes funciones del motor, baterías y componentes auxiliares. Internamente estos módulos están compuestos por elementos de electrónica de potencia muy sofisticados, todos ellos dirigidos por una unidad electrónica de control que realiza funciones de gestor de toda la información electrónica de todos los componentes en elvehículo, Baterías, dispositivo almacenador de la electricidad que entra en el vehículo y que posteriormente será utilizado por el resto de componentes como fuente de energía. Actualmente son grandes, pesadas y con una capacidad aun limitada. Convertidor de potencia y convertidor DC/DC. Módulos electrónicos de potencia que se encargan de modificar la electricidad que proviene de las baterías y ajustar la tensión, la intensidad de corriente y la frecuencia a los consumidores. Tanto motor como consumidores auxiliares. Motor. Dispositivo encargado de generar el movimiento en el vehículo, absorbe la electricidad que proviene de las baterías y transforma esa energía en desplazamiento. Suele haber uno por vehículo aunque ya existen modelos que emplean un motor por eje e

incluso modelos que emplean un motor por rueda. Sistemas auxiliares. Son todos aquellos dispositivos que absorben energía de la batería pero no la emplean para desplazar el vehículo, es utilizada para el confort del habitáculo y para dispositivos auxiliares del vehículo, Centralitas eléctricas de control, Climatización del habitáculo, elevalunas, dirección asistidas eléctrica, equipo de audio… son algunos ejemplos. 3.2 TIPO DE CONVERTIDOR POR ETAPAS Los convertidores de potencia son procesadores de corriente y de tensión. Como su nombre bien indica modifican los parámetros de entrada en función de los parámetros de salida empleando para ello electrónica de potencia con tecnología de semiconductores. Los convertidores se dividen en las siguientes categorías principales: CA a CC (corriente alterna a continua), CC aCA (continua a alterna), CC a CC (continua a continua) y CA a CA (alterna a alterna) En nuestro caso veamos qué tipos de convertidores se emplean en los siguientes casos y justificar su elección.

3.2.1 CARGA DE BATERIA Para este apartado se emplean 2 métodos: carga de batería y frenado regenerativo. El primero de ellos es directo, se encargaría el propio cargador de la batería, según la conexión de carga elegida; estándar 220v donde se emplea un convertidor CA-CC o rápida 380/400v se emplea un convertidor CC-CC, dicho cargador se encarga de rectificar la corriente tanto en frecuencia como en tensión e intensidad para abastecer y cargar las baterías. El segundo método es el frenado regenerativo, la energía recuperada se utiliza para cargar las baterías, para ello se emplea un convertidor CA-CC de cuatro cuadrantes (del modo conmutado o convertidor de tiristores espalda con espalda) en el frente en lugar de un puente rectificador de diodos. 3.2.2 SUMINISTROS DE POTENCIA Y DC/DC Las aplicaciones de accionamientos pueden englobarse en dos grandes grupos: servoaccionamientos o accionamientos de velocidad ajustable. En los servo-accionamientos, el tiempo de respuesta y la precisión son de extrema importancia. En los accionamientos de velocidad ajustable no es tan importante controlar la velocidad. Según el empleo de los dispositivos mencionados antes es necesario modelar el sistema mecánico para determinar la dinámica del sistema general, saber seleccionar el motor y el convertidor correspondiente según el caso. Los motores de CC se emplean en servo-accionamientos. Elflujo de campo se establece por un devanado de campo suministrado a través de una corriente CC o por imanes permanentes ubicados en el estator.los accionamientos por motor de CC utilizan convertidores controlados por frecuencia o convertidores de CC de modo conmutado. En los motores de inducción, trifásicos, la velocidad de dicho motor se controla mediante la variación de la frecuencia del estator que controla la velocidad síncrona y, por tanto, la

velocidad del motor. Para frenar dicho motor basta con disminuir la frecuencia del estator, de modo que la velocidad síncrona con la que gira el campo magnético del entrehierro sea menor que la velocidad del rotor. Los inversores de modo conmutado de CC-CA, se usan para alimentar tensiones trifásicas de CA de frecuencia y magnitud ajustables para el control de velocidad del motor de inducción. Los armónicos de las tensiones de salida del inversor producen armónicos en al corriente del motor, perdidas armónicas en el motor y posiblemente las pulsaciones del par de torsión del motor. Por tanto se debe de tener cuidado en la elección del inversor así como su frecuencia de trabajo 3.3 SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO Veamos ahora los dispositivos que se encargan del almacenamiento de la electricidad en el vehículo y sus propiedades. 3.3.1 BATERIAS Las baterías son el dispositivo más común empleado actualmente en el mundo de la automotriz eléctrica como almacenador de energía. Actualmente las baterías mas empleadas suelen ser de (Ni-MH) hidruro metálico de níquel y de (Li-Ion) iones de litio. Estos dispositivos actualmente son grandes, pesados y caros. Se estudia de manera muy detallada su forma y ubicación en el vehículo para que no afecte a las prestaciones, a repartos de peso que puedan alterar la conducción y al espacio interior afectando el confort de los ocupantes o limitando el espacio en zonas de carga. Suelen ir ubicados bajo el piso del vehículo, en el maletero tras los asientos traseros o longitudinalmente a lo largo del túnel central del vehículo. Poseen una capacidad variable que actualmente oscila entre los 15KWh en modelos como i-miev o el smart for two ED, hasta unos 85KWh del Tesla Model S otorgando a un motor de de 422 CV (310kW). Una autonomía de hasta 500km. Toda esta tensión pasa en forma de corriente continua (C.C.) en torno a los 300v o superior al convertidor que se encargara de adaptarlo al motor correspondiente de cada vehículo. Uno de los mayores problemas de las baterías son los ciclos de carga y sus tiempos tan prolongados. En el mejor se los casos con una carga rápida conexión de 380v/400v y entrada trifásica se puede cargar fácilmente hasta el 85-90% de la batería en aproximadamente 30-60min. Con este modo nunca conseguiremos cargar al 100% la batería y necesitamos de una toma industrial no disponible en todos los sitios. En el caso de carga estándar necesitamos una toma domestica de 230v, es mas lento pero la carga se puede realizar hasta el 100%, esta operación conlleva entre 6-8horas de tiempo, mucho tiempo de espera que repercute en un inconveniente mas. Las autonomías que aportan las baterías son actualmente cortas, oscilan en la mayoría de los casos entre 30-200 km. aumentarautonomía es sinónimo de aumentar las prestaciones en la capacidad de la batería y eso repercute en un mayor desembolso en el precio de la misma y en el precio final del vehículo. Este desembolso se ve contrarrestado por el mínimo mantenimiento que posee una batería además otra ventaja es que son fácilmente sustituibles y se puede realizar de manera rápida y barata y poseen una vida útil de aproximadamente unos 200000km, 6-8 años de vida y un grandísimo numero de ciclos de carga. 3.3.1 PILAS DE COMBUSTIBLE

Actualmente las pilas de combustible aun están muy lejos de convertirse en una realidad en e mundo de la automoción y su aplicación actual se ve muy complicada por una serie de factores. Crear una pila de combustible que genere unas prestaciones altas conlleva a un encarecimiento muy alto en el precio del vehículo. La pila de combustible genera electricidad a través de una reacción electroquímica por proceso electrolítico del oxigeno del aire y el principal combustible, el hidrogeno. Actualmente generar hidrogeno es bastante caro, hasta que no se obtengan medios más baratos en los costes de fabricación para aplicarlos en el sector de la automoción no sale económicamente rentable. No hay una red de abastecimiento publica amplia para poder repostar hidrogeno de forma cómoda para el usuario. Otro problema es el medio de almacenar el hidrogeno en el vehículo, ya que con el hidrogeno hay que poseer una serie de medidas de seguridad por su alta capacidad reactiva si se emplea de mala manera. Se puede almacenar líquido, gaseoso a alta o baja presión. Crear el dispositivo oportuno sin riesgostampoco es un factor barato. Esto no quiere decir que sea inviable, simplemente que en la actualidad se está avanzando mucho en la materia de desarrollo para su inminente aplicación industrial. Se especula que las primeras unidades podrían llegar para 2015 como el caso del Hyundai ix35 hydrogen. Cuyo precio rondara los 125000€, demasiado elevado para unas características y prestaciones menores que un vehículo eléctrico. A favor hay que decir que una pila de combustible se convierte en un generador de energía a bordo del vehículo, puede trabajar con ciclos inversos de trabajo, esto quiere decir que optimiza el doble su función generadora de energía Este proceso de trabajo en una pila de combustible lo realiza de manera limpia y silenciosa y el único residuo en el proceso electrolítico es agua. A largo plazo es posible que se convierta en la alternativa definitiva al petróleo como combustible para el mundo de la automoción. 3.3.2 SUPERCONDENSADORES Son dispositivos electrónicos que almacenan carga eléctrica y posteriormente pueden liberarla. No poseen soluciones electroquímicas como las baterías de litio sino que cuentan con un sistema electrostático lo que proporciona mayor estabilidad y soportan más esfuerzos y peores condiciones climáticas que las baterías de litio. Los súpercondensadores son muchos más eficientes a la hora de almacenar y liberar energía rápidamente, con menos pérdidas, y no se degradan tan rápidamente como las baterías de Ion-litio. Sin embargo no son tan eficientes al almacenar energía para periodos largo y su capacidad de almacenamiento es pequeña. En estecaso de descarga lenta son mejores las baterías actuales. Actualmente son varias empresas las que desarrollan la posibilidad de emplear super-condensadores como principal dispositivo almacenador de energía, afirman que poseen mayor capacidad de carga, menor periodo para su carga y descarga y un peso muchísimo menor. EEstor , empresa americana, está desarrollando un súpercondensador de más de 31300 componentes Conectados en paralelo lo que desarrolla al súper-condensador 52KWh y un peso de 128kg; a efectos equitativos el Tesla Roadster posee una batería con misma capacidad pero de casi 500kg. Actualmente los súper-condensadores se emplean como asistente al la batería actual de ion-Litio o Ni-MH ya que en momentos puntuales pueden entregar un aporte extra de energía en situaciones de conducción. Autobuses alemanes híbridos emplean estos supercondensadores para asistir en el momento de arrancada. Gracias a su rápida descarga el motor eléctrico asiste a las ruedas motrices lanzándo el vehículo hasta aproximadamente

20km/h. esto provoca un ahorro de combustible de un 20-25 % y una reducción de emisiones. Otro de las aplicaciones de los super-condensadores es el famoso KERS empleado en Fórmula 1. Estos coches no solo utilizan súper-condensadores para sus KERS, usan un almacenamiento hibrido empleando super-condensadores para almacenamiento a corto plazo e inmediatas descargas de energía y las baterías de ion-Litio para almacenamientos de mayor duración entre curvas y descargas mas sostenidas. La mayoría de los equipos emplea súper-condensadores para sus KERS, con el fin reducir el tamañoy peso del conjunto final, también se busca una rápida carga y descarga, que aporte energía de manera rápida para ayudar a conseguir esas decimas de segundo en las aceleraciones. Estos dispositivos ayudan a cargar los súper condensadores en las frenadas, poseen un dispositivo de frenada regenerativa, ubicada en los frenos del monoplaza, que unido a un pequeño convertidor-inversor, almacenan la energía de la frenada en los súper-condensadores posteriormente esa energía mediante un pulsador es consumida por un motor y ayuda al conjunto. 4. SISTEMAS DE CARGA Vamos a explicar los métodos de carga de baterías en los vehículos eléctricos y sus características 4.1 CARGA CONVENCIONAL La carga convencional de un vehículo eléctrico se realiza mediante la conexión de una toma domestica de 220/230v y corriente alterna monofásica de 3.7kW y 16A, se transfiere al vehículo mediante un adaptador correspondiente. Este tipo e carga es lenta ya que las baterías necesitan un periodo de entre 6-8 horas en el mejor de los casos para su carga completa. Algunos casos pueden llegar a las 10-12 horas. Con este modo de carga se pueden recargar el 100% de la batería de forma completa. Imagen de un cargador domestico para la carga de un vehículo eléctrico

4.2 CARGA RAPIDA La carga rápida de un vehículo eléctrico es el método más adecuado para el cliente. Esta operación implica que en unos 15-30 min se puede recargar hasta el 60-85% de la batería, según el estado de carga y vida útil de la misma. Estas cargas se deben considerar como extensión de autonomía o carga de convivencia. Se realiza conun adaptador especial para alta tensión, ya que este proceso conlleva menos tiempo debido al aumento considerable de la intensidad eléctrica de carga, la toma transforma la corriente alterna trifásica de 380400v en una corriente continua, 125A y una salida del orden de 50kW. Esto conlleva que 10 minutos de carga puedan generar unos 60km de autonomía. Cuanto mayor sea la potencia menor será el tiempo necesario para su carga. Ejemplo de punto de carga rápida creado por Endesa. 4.3 CARGA REGENERATIVA

La carga regenerativa se basa en el principio de que un motor eléctrico puede emplearse como un generador eléctrico. Dicha función se realiza en momentos de frenado o deceleración, lo que el propio motor se convierte en un realimentador de los sistemas de suministro. Esta energía generada en las frenadas o deceleraciones por parte del motor se almacena en baterías o en condensadores y ayudan a prolongar autonomías y ahorrar consumos sin perder prestaciones ni confort. El empleo del motor como generador de las baterías se realiza por medio de la electrónica. Por norma general se emplea una serie de convertidores controlados por frecuencia de línea, compuestos por inversores de modo conmutado. Estos inversores actúan de forma asociada tomando como referencia el sentido de la corriente así como su frecuencia. Mediante el control por impulsos eléctricos de sus puertas lógicas estos inversores modifican el sentido de la corriente eléctrica permitiendo que las baterías abastezcan al motor, o por el contrario, permitiendo que el motor recargue las baterías. Otro método de recargaregenerativa es a través del freno regenerativo, de esta manera la energía que se pierde en forma de calor por la fricción generada es transformada en energía eléctrica y almacenarla en baterías o acumuladores. Es una fuente de energía limpia y gratuita y que no se habia aprovechado con ningún fin en el vehículo tradicional hasta ahora. 5. CARACTERISTICAS ACTUALES DEL MERCADO En 2008 el sector de transporte fue responsable del 38% del consumo de energía final en España; el transporte por carretera sigue siendo enormemente dependiente de los productos derivados del petróleo (en un 98%), y, además, representa más de la cuarta parte de las emisiones totales de CO2 en España – el 25,4 % -, correspondiendo al transporte por carretera del orden del 80% del consumo energético del sector y del 90% de sus emisiones de CO2. El objetivo cuantitativo de la Estrategia Integral de Impulso al vehículo eléctrico es facilitar la introducción de los vehículos eléctricos o enchufables, hasta conseguir en 2014 la presencia de 250.000 unidades de estos vehículos en España. Este estudio de mercado tuvo en cuenta las siguientes tres variables: - El hueco de cobertura de movilidad por parte de los vehículos eléctricos - La disponibilidad -oferta- de estos tipos de vehículos - El grado de aceptación de los usuarios En la siguiente grafica se ve la evolución según dicho estudio.

Se plantean un conjunto de líneas estratégicas de actuación para poder Favorecer el cambio moderado hacia modos de transporte más eficientes, Y a la mejora de la eficiencia de cada uno de los distintos medios de transporte con lafinalidad de la reducción a la dependencia del petróleo y reducir las emisiones contaminantes El Vehículo Eléctrico se encuentra sumergido en una estrategia de promoción e impulso específica a fin de conseguir superar sus propias barreras: - El impulso a la demanda y la promoción del uso del vehículo eléctrico. - El fomento de su industrialización y de la I+D+i específica para el vehículo eléctrico. - El desarrollo de la infraestructura de carga y su gestión energética. - Un conjunto de actuaciones sociales- políticas- industriales que faciliten la introducción prospera de la movilidad eléctrica mediante planes de marketing y comunicación. Estos programas se están aplicando con la finalidad de que la sociedad crea viable la

opción del vehículo eléctrico como medio de transporte. Las ayudas estatales para la adquisición de vehículos eléctricos a través de planes de apoyo económicos con sugerentes descuentos, fomento de vehículos públicos con tecnología eléctrica (taxis, autobuses urbanos, vehículos oficiales), adquisición de flotas de vehículos con tecnología eléctrica por parte de empresas privadas, instalación de puntos de recarga por parte de las ciudades y municipios, información abundante sobre las tecnologías eléctricas por medio de prensa y comunicación. Todo esto promueve la eliminación de las barreras de los clientes particulares a la hora de plantearse una futura compra de vehículos eléctricos. Aun así siguen existiendo barreras para un mejor asentamiento en el mercado actual por lo que futuros clientes no se plantean dicho cambio. Precio elevado del producto final yde sus componentes, autonomías limitadas, tiempos prolongados de cargas de baterías, puntos de recarga escasos y desubicados, dudas con las baterías… Poco a poco se están implantando, de cara al futuro, una red de abastecimiento para vehículos eléctricos. Este programa de abastecimiento prevé que existan de cara a 2014, 62.000 puntos en domicilios particulares; 263.000 puntos en aparcamientos de flotas; 12.150 en aparcamientos públicos, y 6.200 en vías públicas. Se prevé que se podría alcanzar 160 estaciones de carga rápida públicas para 2014. El vehículo eléctrico, como cualquier nueva tecnología, debe superar barreras como estas de forma diaria para su asentamiento, tanto por el desconocimiento de los usuarios de las posibilidades reales y beneficios que le ofrece, como por la necesidad de que la oferta se desarrolle lo más ampliamente posible. Sin lugar a dudas, el vehículo eléctrico, enchufable o hibrido, tendrá de convivir durante muchos años con las actuales tecnologías basadas en el motor de combustión interna. 6. COMPARACION VEHICULO TRADICIONAL Y VEHICULO ELECTRICO Se puede realizar de muchas maneras una comparación entre los dos tipos de vehículos. Hay que decir que para poder comparar de manera exacta 2 coches, estos deberían ser exactamente iguales en modelo, dimensiones, prestaciones , peso y potencia, climatología de la prueba, temperatura ambiente y del asfalto, neumáticos…Algo que supone un reto. Por ello nos vamos a centrar en resaltar a grandes rasgos las diferencias entre los tipos de motores: A su favor los motores eléctricos tenemos que decir que son máseficientes energéticamente, más silenciosos, emiten 0% emisiones, no poseen apenas mantenimiento, su constitución interna es mucho más simple, consumen menos, entregan mas par a las ruedas, poseen gran capacidad de aceleración desde parado, menor coste por cada 100km. En contra posee autonomía limitada, tiempo de carga de baterías muy prolongado, aumento generoso de peso, velocidad punta limitada. Precio mucho mayor, costes de los componentes más caros. A favor de los vehículos tradicionales tenemos que decir que son mucho más baratos, poseen autonomías mucho más prolongadas, tiempo de repostaje mucho menor, son más ligeros, poseen (según modelos) grandes prestaciones. En contra diremos coste de los combustibles cada vez mayores, mayor mantenimiento, menos eficientes, más contaminantes, mayor cantidad de residuos, 7. CONCLUSION

Somos conscientes que el mundo de la automoción cambia para mejorar y la entrada de los vehículos eléctricos va a crear un cambio radical en el sector, buscando como fin, un mundo más sostenible a través de fuentes de energía renovables. Como finalidad se busca la desvinculación del petróleo como fuente de energía en el mundo de la automoción, aportando al sistema una reducción drástica de las emisiones contaminantes, una conducción más eficiente, más limpia, más silenciosa y barata. Lo que está claro es que a la larga se va a convertir en el medio de transporte ideal y año tras año estos vehículos van a están más presentes y van a ir mejorando sus prestaciones hasta convertirse en los principales vehículos de un futuro más que presente.