Vehículos Eléctricos e Híbridos: Componentes, Seguridad y Funcionamiento

Vehículos Eléctricos e Híbridos: Componentes, Seguridad y Funcionamiento

1. Introducción a los Vehículos Eléctricos

Los vehículos eléctricos (VE) representan una tecnología en crecimiento, con una estructura más sencilla que los autos de combustión interna, pero con complejidades en la gestión de sus sistemas eléctricos.

2. Componentes Principales de Vehículos Eléctricos

• Cargador a bordo (OBC): Carga la batería de alto voltaje desde una fuente externa.
• Unidad de Control de Potencia Eléctrica (EPCU):
  • MCU (Unidad de Control de Motor): Controla el motor eléctrico.
  • VCU (Unidad de Control del Vehículo): Gestiona la operativa del sistema eléctrico.
  • LDC (Convertidor CC-CC): Convierte 360V a 12V para sistemas de baja tensión.
• Moto-generador (MG): Convierte energía eléctrica en energía mecánica.
• Inversor: Convierte corriente continua de baterías a corriente alterna y viceversa.
• Reductor de transmisión: Transfiere potencia del motor a las ruedas.
• Batería auxiliar de 12V: Alimenta sistemas de baja tensión.
• HVJB (Bloque de conexiones de alto voltaje): Distribuye electricidad de la batería de alto voltaje.

3. Seguridad en Vehículos Eléctricos

Al trabajar con vehículos eléctricos, se deben considerar varios riesgos relacionados con la alta tensión:

• Equipo de Protección Personal (EPP): Uso de guantes dieléctricos, gafas de seguridad y esterillas aislantes.
• Riesgos:
  • Electrocución: Falta de EPP.
  • Cortocircuitos: Manipulación incorrecta de componentes.
  • Incendios o explosiones: Fallos en los sistemas eléctricos.

Protocolos de Seguridad

• Desconectar el sistema eléctrico antes de realizar intervenciones.
• Supervisión de un experto durante trabajos en alta tensión.

4. Ejecución Práctica

• Comprobación del LDC:
  • Identificación de componentes.
  • Medición de tensiones en diferentes estados del vehículo (apagado, "contacto", "Ready").

5. Sistemas Híbridos

Los vehículos híbridos combinan un motor de combustión interna y motores eléctricos, con tres categorías principales:

• Híbridos en serie: El motor de combustión genera energía solamente.
• Híbridos en paralelo: Ambos motores pueden impulsar las ruedas.
• Híbridos mixtos: Combinan características de los sistemas anteriores.

Componentes del Sistema Híbrido

• Convertidor de frecuencia DC-Link: Convierte corriente continua a alterna.
• Inversor trifásico: Controla la corriente hacia el motor eléctrico.
• Máquinas trifásicas: Transforman energía eléctrica en mecánica.

6. Riesgos y Precauciones al Manipular Vehículos Eléctricos

Causas de Accidentes

1. Manipulación inadecuada del sistema eléctrico.
2. Falta de uso del EPP.
3. Cortocircuitos por conexiones incorrectas.
4. Manejo de baterías sin protocolos adecuados.
5. Falta de mantenimiento de sistemas eléctricos.
6. Falta de capacitación del personal.

Medidas de Seguridad

• • Desactivar el encendido y desconectar la batería de 12V.
  • Esperar 5 minutos para asegurar que la alta tensión ha desaparecido.
  • Proteger el acceso al vehículo y señalizar el área de trabajo.

7. Sistema Híbrido de Tracción

• Power Split Device (PSD): Distribuye la potencia entre motores eléctricos y motor de combustión.
• Modos de Operación:
  • Bloqueo de la corona, porta-satélites, planetario y satélites.

Funcionamiento del Sistema Híbrido

• Detención y Carga: Motor de combustión apagado, los sistemas eléctricos funcionan.
• Movimiento Inicial: MG2 acciona el vehículo.
• Aceleración y Frenado Regenerativo: MG2 y MG1 gestionan carga y movimiento.