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Domingo, 08 de Junio de 2014 23:39

La Batería de alta tensión del Chevrolet Volt

por  Fernando Augeri
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La batería de alta tensión del Chevroler Volt es la fuente principal de suministro eléctrico de corriente continua que posibilita el movimiento del automóvil.

Téngase en cuenta que el Volt es un vehiculo eléctrico y siempre la tracción del mismo es eléctrica. Esta tracción es llevada a cabo por un motor eléctrico de corriente alterna trifásica de 150 HP.

La batería de alta tensión es recargada desde la red eléctrica mediante un conversor AC/DC y se carga hasta un 85 % de su estado de carga (State Of Charge - SOC). Cuando la batería se descarga y llega a un mínimo de un 30% del SOC, un motor de combustión acoplado a un generador amplia la autonomía del vehículo dejando que el estado de carga no descienda del 30%. Esto es lo que se llama autonomía extendida.

soc

Bajo ciertas condiciones y dentro del funcionamiento en modo de autonomía extendida, el motor de combustión queda acoplado a la tracción, pero siempre el motor eléctrico de tracción es la principal fuente de propulsión. Este acoplamiento es lógico dado que mejora la eficiencia del sistema.

Téngase en cuenta que con la batería cargada el Volt recorre los primeros 60 a 70 kmts sin consumir una sola gota de combustible. Luego en forma automática extiende su autonomía sin que el conductor perciba absolutamente ningún cambio en la conducción ni en el desempeño del vehiculo, dado que la tracción sigue siendo eléctrica y proveniente siempre del mismo motor eléctrico de 150 HP, como fuente motriz principal.

La batería es de Ion Litio y tiene una capacidad de 16 KW, provee 45 A/h a un voltaje nominal de 355 Voltios.

Esta localizada bajo el piso del vehículo en el túnel entre los asientos de conductor y pasajero y tiene forma de T.

Todos los conectores están en el frente de la batería. Sus conexiones principales son:

  • La salida de alta tensión que se dirige al inversor.
  • La conexión al cargador (Conversor AC/DC) que posibilita la carga desde la red eléctrica domiciliaría.
  • La conexión al conversor DC/DC para obtener 12 Volts para el sistema de baja tensión. Este conversor hace el trabajo que en los sistemas convencionales realiza el alternador.

En la imagen se puede observar la vista frontal de la misma y las conexiones eléctrica principales.

Conexiones_frontal

Un sistema de enfriamiento por circulación de fluido refrigerante, pasa por canales internos entre los grupos de celdas posibilitando el enfriamiento de cada celda y de la batería en su conjunto.

Las conexiones de entrada y salida de refrigerante son mostrados también en la fotografía.

El conector de servicio es accesible desde el interior del vehículo y se encuentra alojado entre los asientos traseros.

jumper

La batería internamente tiene 4 bloques o secciones bien definidas. Cada sección esta compuesta por un conjunto de grupos de celdas en serie de 3.7 Volts cada una.

Cada grupo tiene 3 celdas en paralelo de 3.7 Volt nominales y 15 A/h, de tal forma que la capacidad del grupo se eleva a 45 A/h.

celdas_en_paralelo

Luego los grupos de celdas se conectan en serie formado Bloques o Secciones.

Se pueden ver los Bloques o secciones en la siguiente imagen, identificadas como 1, 2, 3 y 4.

Vista_bloques

Cada bloque esta formado por una conexión de grupos de celdas en serie, a saber:

Bloque 1 - Con 30 grupos de celdas / Total 90 celdas.

Bloque 2 - Con 24 grupos de celdas / Total 72 celdas.

Bloque 3 - Con 24 grupos de celdas / Total 72 celdas.

Bloque 4 - Con 18 grupos de celdas / Total 54 celdas.

Cada Bloque tiene un módulo electrónico de control que se ocupa de medir los voltajes de cada grupo y la temperatura del conjunto mediante el empleo de sensores de temperatura insertados entre las celdas. El conjunto de la batería tiene 9 sensores de temperarura en si interior.

La imagen siguiente muestra el Bloque 3.

Bloque_3

Resultan así un total de 96 Grupos y 288 celdas. El voltaje nominal resulta como se menciono de 96 X 3.7 = 355.20 Volts.

Al conectar el vehículo a la red eléctrica la bateria se pone en carga. Solo de carga un 85% del SOC de la misma, es decir un 85% de 16KW, es decir 8.8 KW. Por cada KW el vehículo recorre en forma totalemnte eléctrica de 7 a 8 Kmts.

Los tiempos de carga dependen de la corriente que puede ser confirgrauda por el mismo conductor.

La batería es totalmente desramable y el objetivo es que los técnicos puedan repararlas y cambias sus partes. GM estima una degradación de un 30% en 8 años.

Este tipo de batería de Ion litio constituye en la actualidad el tipo de fuente de energía que impulsa a los vehículos enchufables y eléctricos y que en poco tiempo, el cambio, mentenimiento y reparación será para los talleres una importante fuente de ingresos.

Fernando Augeri

Ultima modificacion el Lunes, 02 de Septiembre de 2019 17:55
Fernando Augeri

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Fernando Augeri - Director de Cise Electrónica

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