En la ingeniería automotriz, la conversión de vehículos eléctricos es el reemplazo del motor de combustión de un automóvil y los componentes conectados con un motor eléctrico y baterías, para crear un vehículo totalmente eléctrico.
Hay dos objetivos principales para convertir un vehículo con motor de combustión interna para que funcione como un vehículo eléctrico de batería. El primero es reducir las emisiones de los vehículos que ya están en la carretera, ya que los vehículos eléctricos no producen ninguna emisión por sí mismos.
El segundo es reducir la gran cantidad de residuos que se generan cuando los automóviles llegan al final de su ciclo de vida, ya que los automóviles más antiguos o los que se descartan después de un accidente de tráfico suelen ser desechados. Esto crea una cantidad considerable de desechos de metal, plástico y tela, y utiliza una gran cantidad de energía para reciclar las piezas desechadas en materiales útiles.
El precio es otro catalizador clave para el creciente mercado de conversión de automóviles eléctricos. El costo de las baterías y los motores de los automóviles eléctricos se ha reducido en los últimos años, y el costo de conversión es ahora considerablemente menor que el precio de comprar un automóvil eléctrico nuevo. [ cita requerida ]
Tipo de vehiculo | Combustible usado |
---|---|
Vehículo íntegramente de petróleo | Mayor uso de petróleo |
Vehículo eléctrico híbrido regular | Menor uso de petróleo, pero no se puede conectar |
Vehículo híbrido enchufable | Menor uso de petróleo, uso residual de electricidad |
Vehículo totalmente eléctrico (BEV, AEV) | Utiliza exclusivamente electricidad |
Elementos de una conversión
- Casi cualquier vehículo se puede convertir en eléctrico. Mucha gente prefiere elegir un vehículo ligero y aerodinámico para maximizar la distancia recorrida por carga de batería. También debe haber suficiente espacio y capacidad de carga para las baterías.
- Si obtiene un vehículo para la conversión, elija un automóvil que tenga una carrocería sin daños (a menos que también esté haciendo el trabajo de carrocería).
- El paquete de baterías , que proporciona una fuente de energía eléctrica. Las baterías más comúnmente disponibles y asequibles son las de plomo-ácido . A continuación están las baterías selladas AGM (Absorption Glass Mat) libres de mantenimiento, un poco más potentes y caras. Luego están las baterías más exóticas como Ni-MH y Li-ion ; más difícil de encontrar pero ligero y duradero, sin mantenimiento y mucho más caro. Las nuevas baterías de litio son prometedoras para los vehículos eléctricos en un futuro próximo.
- El cargador que restaura la energía a las baterías (que puede estar montado dentro del vehículo o en una estación de carga especial en algún lugar fijo)
- El controlador de potencia , que regula el flujo de energía entre la batería y el motor o motores eléctricos , controlado por un acelerador electrónico .
- Uno o más motores eléctricos y su conexión mecánica a la línea de transmisión.
- Conductores de energía que conectan la batería, el controlador y los motores
- Equipo accesorio para alimentar equipos auxiliares, como frenos de potencia y sistema de calefacción.
- Circuitos de control y equipos para permitir el control y el enclavamiento de los diversos componentes.
- Instrumentación específica para la operación y mantenimiento de la conversión.
Industria de conversión de automóviles eléctricos
En solo unos pocos años, la conversión de automóviles eléctricos ha pasado de ser realizada exclusivamente por aficionados y entusiastas, a una industria en rápido crecimiento. [1] [2]
Impulsadas por la crisis climática, las conversiones de vehículos eléctricos abordan el déficit en la disponibilidad de nuevos vehículos eléctricos y también ofrecen una ruta más asequible para muchos, ya que los nuevos vehículos eléctricos siguen siendo más caros que sus homólogos de motores de combustión interna. Esto también ha hecho que la industria de conversión de vehículos eléctricos se aleje de solo convertir autos clásicos y de alta gama. [3] [4]
A principios de 2021, ahora es posible convertir un vehículo de gasolina, diésel o híbrido para que funcione como un automóvil eléctrico de batería por alrededor de £ 6,000 ($ 8,300). [5]
La industria ha trabajado en estrecha colaboración con los reguladores en varios países para establecer protocolos de seguridad y para garantizar que las pruebas anuales de inspección de vehículos sobre conversiones eléctricas se realicen de la misma manera que lo haría cualquier otro vehículo eléctrico. [6]
La mayor barrera para el éxito generalizado de la industria de conversión de vehículos eléctricos es la disponibilidad de baterías y motores, ya que los fabricantes de vehículos no están ansiosos por vender su tecnología para este propósito. Sin embargo, una comunidad de código abierto ha crecido junto con la industria de conversión de vehículos eléctricos para permitir que las baterías y los motores de diferentes fabricantes funcionen al unísono para reducir los costos y superar los problemas de disponibilidad. [7]
Para satisfacer la creciente demanda de mecánicos capacitados que puedan llevar a cabo la conversión de vehículos eléctricos, organizaciones como New Electric Ireland han desarrollado programas de capacitación para educar a los mecánicos y aficionados sobre cómo realizar conversiones. [8] [9]
Conversiones de aficionados
Los aficionados a menudo construyen sus propios vehículos eléctricos convirtiendo los autos de producción existentes para que funcionen únicamente con electricidad. Existe una industria artesanal que apoya la conversión y construcción de BEV por parte de aficionados. [10] Universidades como la Universidad de California en Irvine incluso construyen sus propios coches eléctricos o híbridos eléctricos personalizados desde cero.
Los vehículos eléctricos de batería de corto alcance pueden ofrecer al aficionado comodidad, utilidad y rapidez, sacrificando solo el alcance. Los vehículos eléctricos de corto alcance se pueden construir utilizando baterías de plomo-ácido de alto rendimiento, usando aproximadamente la mitad de la masa necesaria para un alcance de 100 a 130 km (60 a 80 millas). El resultado es un vehículo con un rango de aproximadamente 50 km (30 millas) que, cuando se diseña con una distribución de peso adecuada (40/60 de adelante hacia atrás), no requiere dirección asistida , ofrece una aceleración excepcional en el extremo inferior de su rango operativo. , y es apto para autopistas y es legal. Pero sus vehículos eléctricos son caros debido al mayor costo de estas baterías de mayor rendimiento. Al incluir una transmisión manual , los vehículos eléctricos de corto alcance pueden obtener un mejor rendimiento y una mayor eficiencia que los vehículos eléctricos de una sola velocidad desarrollados por los principales fabricantes. A diferencia de los carritos de golf convertidos que se utilizan para los vehículos eléctricos del vecindario, los vehículos eléctricos de corto alcance se pueden operar en carreteras suburbanas típicas (donde los límites de velocidad de 60 a 80 km / h, 35 a 50 mph son típicos) y pueden mantenerse al día con el tráfico típico en tales carreteras y los segmentos cortos de entrada y salida de "carriles lentos" de las autopistas que son comunes en las áreas suburbanas.
Frente a la escasez crónica de combustible en la Franja de Gaza , el ingeniero eléctrico palestino Waseem Othman al-Khozendar inventó en 2008 una forma de convertir su automóvil para que funcione con 32 baterías eléctricas. Según al-Khozendar, las baterías pueden cargarse con electricidad por valor de 2 dólares para conducir de 180 a 240 km (110 a 150 millas). Después de una carga de 7 horas, el automóvil también debería poder correr hasta una velocidad de 100 km / h (60 mph). [11] [12]
En 2008, varios fabricantes chinos comenzaron a comercializar fosfato de hierro y litio ( LiFePO
4) baterías directamente a aficionados y talleres de conversión de vehículos. Estas baterías ofrecían una relación potencia-peso mucho mejor, lo que permitía que las conversiones de vehículos alcanzaran típicamente 120 a 240 km (75 a 150 millas) por carga. Los precios disminuyeron gradualmente a aproximadamente US $ 350 por kW · h a mediados de 2009. Como el LiFePO
4Las celdas tienen una vida útil de 3000 ciclos, en comparación con las típicas baterías de plomo ácido de 300 ciclos, la esperanza de vida de LiFePO
4células es de alrededor de 10 años. LiFePO
4Las celdas requieren sistemas de carga y administración de baterías más costosos que las baterías de plomo-ácido. [ cita requerida ]
Energía solar
Las células solares a bordo se pueden utilizar para alimentar un vehículo eléctrico. [13] [14] La pequeña potencia generada por las células solares montadas en un vehículo significa que los otros componentes del sistema deben ser especiales para compensar esto.
Proceso de conversión
El proceso de conversión comienza con la selección de un automóvil donante, que puede funcionar con gasolina, diésel o híbrido. Luego, el motor, el tanque de combustible y la caja de cambios se retiran y se reemplazan con un motor eléctrico, baterías y un inversor. [15] [16] [17]
Si el vehículo donante es un híbrido, el eje de transmisión también se puede conservar, ya que ya ha sido diseñado para funcionar con baterías de automóviles eléctricos y sistemas de suministro de energía. Es común que las baterías utilizadas en las conversiones de automóviles eléctricos se reciclen a partir de vehículos eléctricos nuevos que se han visto involucrados en un accidente de tráfico. [18] [19] [20] En Europa, el peso en vacío del automóvil donante deberá retenerse una vez que se convierta.
Una vez que el automóvil se haya convertido, deberá ser evaluado por un ingeniero de seguridad del vehículo antes de que pueda usarse en la carretera.
En algunos países, el usuario puede optar por comprar un vehículo convertido de cualquier modelo en los concesionarios del fabricante de automóviles pagando solo el costo de las baterías y el motor, sin costos de instalación (se llama pre-conversión o conversión previa). [21]
Industria
La industria de conversión de vehículos eléctricos ha crecido para incluir talleres de conversión de automóviles , [22] kits de posventa [23] y componentes de vehículos. [24] [25] Algunas empresas se centran específicamente en determinados coches clásicos (es decir, VW Beetle , Rolls-Royce, Jaguar, Citroën H Van , ...) [26] [27]
Tipos de vehiculos
Bicicleta eléctrica
Una bicicleta eléctrica es una bicicleta convencional que ha sido equipada con un motor eléctrico. La mayoría de las bicicletas eléctricas o "bicicletas eléctricas" funcionan con baterías recargables, sin embargo, algunas bicicletas eléctricas experimentales funcionan directamente o recargan sus baterías a través de paneles solares, celdas de combustible, generadores de gas u otras fuentes de energía alternativas. El uso de un generador a bordo puede afectar la definición jurisdiccional legal de una bicicleta eléctrica. Algunos tipos de bicicletas eléctricas pueden volver a capturar una pequeña cantidad de energía del frenado y pueden recargar las baterías mientras frena o desciende cuesta abajo (frenado regenerativo).
Algunas bicicletas eléctricas tienen características en las que el motor puede mover la bicicleta por sí mismo (arranque inmediato) si el ciclista elige no pedalear con un botón o controlador de aceleración, mientras que otras requieren que el ciclista pedalee en todo momento (asistencia de pedaleo). Este último tipo puede, en algunas jurisdicciones, permitir que el vehículo se use en senderos para bicicletas que de otra manera prohíben los vehículos motorizados de cualquier tipo (Ver bicicleta motorizada ).
Hay muchas tecnologías de batería disponibles para alimentar bicicletas eléctricas. La tecnología de batería más común y menos costosa es la de plomo-ácido sellada, pero LiFePO 4 se está convirtiendo rápidamente en la batería preferida para la bicicleta eléctrica.
Convertir una bicicleta en eléctrica con un kit de conversión es una solución fácil y asequible para la mayoría de las personas interesadas en aprender más sobre la conversión de vehículos eléctricos.
Scooter electrico
Bicicleta de arrastre personalizada
Crucero solar
Registro de vehículos convertidos y de nueva construcción
Estados Unidos
La facilidad de registro variará según el estado. Algunos estados exigen inspecciones de seguridad, generalmente para garantizar la integridad de la carrocería en áreas sujetas a corrosión severa por los materiales de deshielo de carreteras en invierno. En cualquier caso, para el registro general, todo el equipo de seguridad funcional debe estar en funcionamiento: intermitentes, luces de freno, faros, bocina, etc. El parabrisas no debe tener grietas (pequeñas astillas de piedra y "estrellas" pueden ser aceptables si no están en la cabina del conductor). línea de visión principal). Si el vehículo ha sido reconstruido a partir de un vehículo de rescate (un vehículo cuyo registro se ha perdido), la inspección puede ser más severa para garantizar el cumplimiento y la legitimidad de las fuentes de componentes de rescate mediante la presentación de los recibos de compra adecuados.
Los procedimientos de registro variarán según el estado y, por lo general, serán más difíciles en los estados con requisitos estrictos de emisiones.
Por otro lado, cambiar el registro permite una conversión para calificar para los incentivos fiscales disponibles en algunos estados, como Oregon, para el vehículo, el sistema de carga o ambos.
Registro de conversión e impuestos de California (EE. UU.)
El estado de California establece disposiciones para inspeccionar las conversiones de vehículos eléctricos. Los vehículos eléctricos están exentos de las inspecciones de control de emisiones. Un vehículo puede ser una construcción sustancialmente nueva o una conversión de un vehículo existente.
España
En España, la conversión (llamada transformación) está regulada por el Real Decreto 866/2010, de 2 de julio, por el que se regula la tramitación de las reformas de vehículos . [28]
Ver también
- Mercado de accesorios (automotriz)
- CalCars
- Conversión a coche cama
- Coche eléctrico
- Cambio de motor
- Afinación verde
- Kit de coche
- Cultura Maker
- Híbrido enchufable (PHEV)
- Planeador de vehículo
Referencias
- ^ "Auge de conversiones de coches eléctricos clásicos en popularidad" . www.autoexpress.com . Auto Express. 24 de junio de 2021.
- ^ "Start-up irlandesa que convierte clásicos en superdeportivos eléctricos" . www.irishtimes.com . Irish Times. 11 de abril de 2019.
- ^ "Conversión de coche eléctrico: clásico Volvo 240 GL" . www.cleantechnica.com . CleanTechnica. 21 de enero de 2021.
- ^ "Cómo 'prueba de futuro' su coche de gasolina con un kit de conversión eléctrica" . www.euronews.com . EuroNews. 3 de diciembre de 2020.
- ^ "Cómo poner un automóvil eléctrico en la entrada de su casa por tan solo £ 900" . www.autocar.com . Autocar. 1 de diciembre de 2020.
- ^ "Cómo funciona la conversión de coches eléctricos" . www.irishevs.com . IrishEVs. 12 de febrero de 2021.
- ^ "Conversión de vehículos eléctricos en función de los requisitos de distancia, velocidad y costo" . www.sciencedirect.com . Science Direct. 21 de octubre de 2015.
- ^ "Incentivar la conversión de vehículos eléctricos" . www.irishevs.com . IrishEVs. 12 de febrero de 2021.
- ^ "Arke Technologies abre una escuela y un taller de conversión de vehículos eléctricos en Ghana" . www.cleantechnica.com . CleanTechnica. 15 de febrero de 2021.
- ^ Franz, Paul. "Convirtiendo viejos devoradores de gasolina en vehículos eléctricos" . TIEMPO . Consultado el 17 de junio de 2011 .
- ^ Dalloul, Motasem (29 de mayo de 2008). "Coches de Gaza del aceite de cocina a las baterías" . IslamOnline. Archivado desde el original el 7 de diciembre de 2008 . Consultado el 27 de abril de 2009 .
- ^ Stephanov, Rostik, ed. (21 de agosto de 2008). "Los ingenieros de Gaza ofrecen una alternativa a la crisis de combustible de Gaza" . infolive.tv. Archivado desde el original el 29 de abril de 2009 . Consultado el 27 de abril de 2009 .
- ^ "Vehículos eléctricos solares" . Vehículos eléctricos solares. Archivado desde el original el 26 de enero de 2011 . Consultado el 27 de noviembre de 2010 .
- ^ "Uso de techos solares para alimentar híbridos" . TreeHugger . Consultado el 27 de noviembre de 2010 .
- ^ "¿Una nueva Irlanda eléctrica 2.0? Dar nueva vida a los coches viejos" . www.irishtechnews.com . Noticias de tecnología irlandesa. 23 de septiembre de 2019.
- ^ "EV Oeste" . www.fullycharged.show . Espectáculo completamente cargado. 29 de mayo de 2019.
- ^ "David Beckham compra participación en firma de electrificación de vehículos" . www.theguardian.com . El guardián. 3 de junio de 2021.
- ^ "Por qué el reciclaje de baterías de vehículos eléctricos está listo para despegar" . www.irishevs.com . IrishEVs. 1 de mayo de 2020.
- ^ "La firma londinense electrifica el Mini clásico con tren motriz Nissan Leaf" . www.autocar.com . Autocar. 10 de junio de 2021.
- ^ "LEC lanza conversión EV asequible para Mini clásico" . www.autoexpress.co.uk . Auto Express. 10 de junio de 2021.
- ^ "Con la inversión en coches eléctricos, David Beckham lo hizo por los camiones" . www.bloomberg.com . Bloomberg. 10 de junio de 2021.
- ^ "EV-Blue.com, Preguntas y respuestas sobre vehículos eléctricos, EV-Blue.com, EV Blue, Electric Blue, evblue, evblue.com" . Ev-blue.com . Consultado el 27 de noviembre de 2010 .
- ^ "Electro automotriz: kits de conversión de coches eléctricos, piezas de vehículos eléctricos y componentes de vehículos eléctricos" . Electroauto.com . Consultado el 27 de noviembre de 2010 .
- ^ Ryan Bohm (16 de marzo de 2010). "El recurso completo del vehículo eléctrico" . EVSource.com . Consultado el 27 de noviembre de 2010 .
- ^ "Negocios para conversiones de coches eléctricos" . La prensa canadiense . 30 de noviembre de 2008. Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2008.
- ^ Los compradores no tendrán que elegir entre autos clásicos y el medio ambiente.
- ^ Conversión Citroën HY
- ^ "Real Decreto 866/2010, de 2 de julio, por el que se regula la tramitación de las reformas de vehículos" [ Real Decreto 866/2010, de 2 de julio, por el que se regula la tramitación de las reformas de vehículos]. Agencia Estatal Boletín Oficial del Estado . 14 de julio de 2010 . Consultado el 5 de febrero de 2017 .