Conocer bien el funcionamiento de un coche, moto o vehículo eléctrico, así como los componentes que se ensamblan y combinan dentro de él, es de vital importancia para comprender tanto sus virtudes y sus beneficios como sus limitaciones a la hora de pasarse a la movilidad eléctrica sostenible.
Simplicidad y eficiencia están detrás del funcionamiento de un vehículo eléctrico, debido por una parte al reducido número de elementos que forman parte de él (y a la ausencia de rozamiento entre las piezas en movimiento), y, por otra, al excelente rendimiento que tiene su motor, del orden del 90 % (frente al 40 % que tiene en el mejor de los casos el motor de combustión interna).
El funcionamiento del vehículo eléctrico
Componentes principales de un vehículo eléctrico
Básicamente, un vehículo eléctrico está formado por uno o varios motores eléctricos (que pueden ir montados en el eje o directamente en las ruedas), la batería de alta tensión (principalmente de iones de litio, aunque también se emplean de litio-ferrofosfato o batería LFP), el inversor, el puerto de carga (donde se conecta el cable para recargar la batería) y el cargador de a bordo (o adaptador de corriente que lleva integrado el vehículo).
Además, también hay una batería auxiliar de 12 V como en los vehículos convencionales, y que alimenta eléctricamente los accesorios del vehículo, y un conversor eléctrico asociado a la batería auxiliar, que transforma la tensión de 400 V de la batería de tracción a 12 V, de modo que la batería auxiliar toma la energía directamente de la batería de alta tensión.
Por último, existe una unidad de control electrónica (ECU), que gestiona el correcto funcionamiento del vehículo eléctrico y sus componentes.
Y es que la energía eléctrica debe ser correctamente gestionada y tratada en cada uno de los procesos que se dan, y es el coche, a través de la unidad de control electrónica, el que determina en cada momento a qué potencia debe cargar, cuándo debe detener la carga, etc. Para ello, se debe comunicar en todo momento con el punto de carga al que esté conectado.
¿Cómo funciona un vehículo eléctrico?
Para entender mejor el funcionamiento de un vehículo eléctrico, vamos a analizarlo en su conjunto desde la perspectiva del usuario. El primer elemento en entrar en escena sería la batería de alta tensión, que es la encargada de almacenar la energía que se va a destinar a mover el vehículo (lo que vendría a ser el depósito de combustible en un vehículo tradicional). Este “depósito” almacena energía eléctrica a través del puerto de carga.
La energía de suministro puede provenir de muchas fuentes distintas: de la red doméstica de una vivienda, de una instalación industrial, de fuentes renovables, de un generador auxiliar, etc., y de su origen va a depender que el funcionamiento de un vehículo eléctrico tenga asociadas más o menos emisiones contaminantes.
Pero la energía eléctrica debe adaptarse antes de ser almacenada en la batería de alta tensión, puesto que debe estar en corriente continua y a una tensión generalmente de 400 voltios. La electricidad disponible en la red de suministro está en corriente alterna y a una tensión de 230 V en instalaciones monofásicas (o 400 V en instalaciones trifásicas), así que es necesario transformarla (adaptarla).
El OBC y el inversor
Todas estas funciones las lleva a cabo el cargador de a bordo (OBC, de sus siglas en inglés) o adaptador de corriente, que no hay que confundir con el cargador portátil que se entrega al comprar el coche para cargarlo en una toma de corriente doméstica, y que permite seleccionar la potencia de carga al mismo tiempo que protege al vehículo frente a sobretensiones o fallos.
Un ejemplo de adaptador de corriente es el cargador de un teléfono móvil, aunque en este caso es externo y en un vehículo eléctrico va alojado en su interior.
El inversor es el componente que se encarga de extraer energía de las baterías y proporcionársela al motor, según la posición del pedal del acelerador, así como de adaptar el voltaje y de transformar la corriente continua de la batería en corriente alterna para alimentar al motor eléctrico. También es el encargado de recuperar energía del motor, generada mediante la frenada regenerativa y almacenarla en la batería.