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A pesar de estos beneficios a largo plazo, los esfuerzos e inversiones a corto plazo que se requerirían para reestructurar los diseños de los vehículos, sus líneas de ensamblaje y las cadenas de suministro que los respaldan han retrasado la adopción generalizada de sistemas eléctricos de 48 V en general, salvo en un puñado de productos.
Sin embargo, recientemente, el equilibrio de esta ecuación se ha inclinado a favor de los 48 V a medida que se utilizan cada vez más subsistemas que consumen mucha energía, como suspensiones activas y direcciones asistidas eléctricas, y aumenta la presión sobre los fabricantes para ahorrar peso y costos. Los incentivos adicionales para la adopción de sistemas de energía de 48 V provienen del mayor número de vehículos eléctricos (EV) en el mercado, que dependen de la energía eléctrica para todos los aspectos de su operación.
Afortunadamente, varias arquitecturas admiten el uso de sistemas de 12 y 48 V en un mismo vehículo.1 Pueden facilitar la transición al permitir que la electrónica “heredada” existente se utilice donde sea necesario.
En este artículo, examinamos algunos de los problemas técnicos que enfrentan los diseñadores y que deben superar al convertir las próximas generaciones de camiones, automóviles y otros vehículos a sistemas de 48 V.
Una lenta emergencia
Los sistemas de alimentación de vehículos de 48 V existen desde hace bastante tiempo. Se utilizan principalmente para alimentar bombas y actuadores grandes en vehículos todoterreno y otras aplicaciones especiales. Durante la última década, se han comenzado a realizar esfuerzos para reducir las corrientes necesarias para alimentar compresores eléctricos, sistemas de suspensión activa y otras funciones que consumen mucha energía en automóviles de pasajeros y vehículos de trabajo.
Más recientemente, la creciente presión regulatoria para mejorar la economía de combustible ha aumentado el interés de los fabricantes en utilizar 48 V para reducir la carga directa en los motores de combustión interna de sus vehículos. Esto se logró electrificando otros accesorios de alto rendimiento, como la dirección asistida, el aire acondicionado y las bombas de refrigerante.
Al menos en teoría, el cambio a un bus accesorio de 48 V también ofreció una oportunidad económica para producir productos de transición en forma del llamado «híbrido suave». Los híbridos suaves complementan un motor convencional relativamente pequeño con un motor generador de 48 V que puede proporcionar par adicional durante la aceleración y el frenado regenerativo y admitir la función de arranque y parada automática cuando el vehículo está en ralentí o detenido en un semáforo.
La potencia de asistencia relativamente baja de un sistema híbrido suave proporciona sólo una fracción de las mejoras de eficiencia que ofrece un sistema de propulsión totalmente híbrido. Sin embargo, pueden integrarse fácilmente en el diseño de un vehículo con motor de combustión interna existente y normalmente añaden menos de 1.000 dólares a los costes de producción. (Figura 2).
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