LOS APETECIDOS PERO NUNCA FABRICADOS AUTOS ELECTRICOS.

Un automovil eléctrico no contamina con CO2, no genera ruido, la energía cuesta menos, pero ¿ que impide su masificación?.

Las respuestas pueden ser:

1.- Se sabe que en un mismo volumen la energía acumulada del combustible fosil es mucho mayor que la energía acumulada en baterías. Por lo tanto su autonomia es muy baja.
2.- Se requiere energía electrica para cargar las baterías y esta energía puede provenir de una central a carbon contaminante.
3.- Su costo es muy alto.
4.- Debe ser muy liviano para aumentar su autonomía, por lo tanto inseguro.
5.- Las grandes empresas petroleras verían afectado sus ingresos.

La razon puede ser variada pero el futuro del ser humano (todos sin excepción) ¿será mas importante?.
 
Entonces decidamos crear y fabricar autos eléctricos.


En vista de la gran cantidad de email que me han enviado por el tema, entrego una base teorica por mi desarrollada:

ETAPAS DE UN AUTO ELECTRICO: 

• Banco de baterías.
• Controlador de velocidad con inversión de giro.
• Motor de corriente continua o corriente alterna.
• Reductor de velocidad.
• Transmisión mecánica.
• Panel de control general.

  DISEÑO:

  1.-Antecedentes.-

  1.- Definir velocidad máxima del vehículo en Km/hora.

  2.- Definir diámetro de la rueda de transmisión en metros.

  3.- Definir autonomía del vehículo en horas.

  4.- Definir velocidad del motor en RPM.

  5.- Dimensionar o calcular peso del vehículo.

  5.- Calcular potencia del motor en KW.

  6.- Calcular capacidad del banco de batería.
  
  2.-Definiciones y cálculos.-
  
  Velocidad del eje de trnasmision= Velocidad del auto x1000/(diametro de la rueda x3,14x60)

  Ejemplo: Velocidad del vehículo de 50 Km/H y diámetro de 0,5 mt.

  Velocidad eje = 50 x1000 /(0,5x3.14x60)= 530,7 RPM
  
  Reduccion de velocidad= Velocidad del motor/velocidad del eje.
  
  Si la velocidad motor es de 3000 RPM.

  Reducción = 3000/530,7 = 5,65 ( este calculo es respecto a la velocidad máxima de 50 KM/H). 
  
  Potencia del motor:
  
   Para definir esto se deben tener en cuenta parámetros tales como peso del vehículo, fuerzas de fricción, fuerza del viento en contra.

  Suponiendo peso del vehículo de 500 KG total con pasajero.

  Fuerza debido al peso sobre el piso = 500 x 9.8 = 4900 (N)

  Coeficiente asfalto = 0.17

  Fuerza de fricción cinética = Fk = 0.017 x 4900 = 83.3 (N)

  Fuerza por fricción con el aire = Fa = 0.0332 x vel. x vel.

  Resistencia (fricción)= Fk + Fa = 83.3 + 0.0332 x vel. x vel. (Newton)

  Potencia = Resistencia x vel. / 3,6 en Watt.

  Si velocidad es de 50 Km/H entonces Potencia = 2309 (W)

  Considerando perdidas mecánicas totales de un 50% tendremos:

  Potencia motor = 2309/0.5 = 4619 (W).

  En forma practica un vehículo eléctrico de pequeño peso (no más de 500 KG) requiere una potencia mínima de 5 KW a 50 Km/h.
  
  Calculo del banco de baterías: 

  Se tiene corriente del motor = potencia/ voltaje del banco

  Suponiendo 5 KW y un voltaje de 24 VCC tendremos corriente = 5000/24 = 208 Amperes.

  Este valor es teórico a máxima velocidad, en la practica depende de la pendiente con que se este desplazando el auto en el terreno.

  De la curva asintótica típica de una batería (a mayor corriente menor capacidad) obtenemos:
  
  Capacidad de la batería= 208 x 100/% para la utonomía en horas.
  
  Normalmente una batería al 50 % de descarga dura 1 hora .

  Capacidad = 208/0.5 = 416 AH para 1 hora de autonomía.

  Si se desea otra autonomía debemos ver la curva de descarga de la batería a utilizar.
  Controlador de velocidad:

  Para motor de corriente continua se requiere un chopper, este equipo electrónico regula el voltaje mediante técnica PWM o modulación de ancho de pulso. Las marcas más conocidas son Curtis y Sepex.

  Si se utiliza un motor de corriente alterna trifásico en 220 VCA. Se requerirá un variador de frecuencia VDF con posibilidad de poder alimentarlo directamente por el bus de CC, con una tensión de 252 VCC. Para esto el banco de baterías debe estar compuesto por 21 baterías en serie o también con un banco de voltaje mucho menor, pero adicionalmente se requerirá un conversor CC/CC para obtener los 252 VCC.
  
  Sistema de frenos:

  Del tipo estándar hidráulico a pedal.
  
  Sistema de luces:

  Ampolletas de bajo consumo alimentadas con 12 VCC si se dispone o desde un conversor corriente continua a corriente continua (CC/CC).
  
  Cargador de batería:

  Alimentación de 110 o 220 VCA (según país).

  Corriente de carga: 20 % de la capacidad de la batería.

  Tiempo de carga: 5 horas.

  Gasto en energía eléctrica:

  Energía (KWH) = 27.6 (para batería de 24 VCC) x 400 x 0.2 x 5 / 1000 = 11.04 KWH

  Si el valor KWH es de $ 100 entonces Costo = $ 1104.

  Un vehículo a gasolina con rendimiento de 15 Km/litro gastaría: 50/15 = 3.33 litros

  A un valor de $ 650 por litro tendríamos Costo = $ 2164 mas gasto en aceite, más gasto en agua destilada, más gasto en afinamiento, más otros gastos propios de vehículos a combustible, más costo asociado al deterioro del medio ambiente y al calentamiento global, que lo paga el planeta y las generaciones futuras como consecuencia. 
  
  (Valores validos para Chile)
  
  Para los eléctricos o electrónicos interesados en fabricar vehiculos eléctricos, fabricación de tarjeta de disparo para mosfet o IGBT, con control de inversión de giro y entrada potenciometrica (electrónica microcomputarizada), para controlar la velocidad de motores de corriente continua mediante técnica PWM.
  Además fabricación de tarjeta de disparo para tiristores con control de voltaje y limitación de corriente, para control de cargadores de baterias monofasicos. En:
  indutronyc@gmail.com.