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Este artículo trata sobre el vehículo. Para dispositivos que extienden redes inalámbricas, consulte repetidor inalámbrico .
"EREV" vuelve a dirigir aquí. Para la novela de Eli Schechtman, vea Erev .
Coche eléctrico con extensor de alcance externo o remolque de grupo electrógeno .

Un extensor de rango es una unidad de energía auxiliar (APU) a base de combustible que extiende el rango de un vehículo eléctrico con batería al accionar un generador eléctrico que carga la batería del vehículo. Esta disposición se conoce como transmisión híbrida en serie . Los extensores de alcance más utilizados son los motores de combustión interna , pero se pueden utilizar pilas de combustible u otros tipos de motores. [1]

Los vehículos con extensión de rango también se conocen como vehículos eléctricos de rango extendido ( EREV ), vehículos eléctricos de rango extendido ( REEV ) y vehículo eléctrico con batería de rango extendido ( BEVx ) por la Junta de Recursos del Aire de California (CARB). [2]

Muchos vehículos con extensor de rango, incluidos el Chevrolet Volt y el BMW i3 , pueden cargar sus baterías desde la red y desde el extensor de rango y, por lo tanto, son un tipo de vehículo eléctrico híbrido enchufable (PHEV). [3] [4]

Motivación [ editar ]

La función clave del extensor de alcance es aumentar el alcance del vehículo. La autonomía de la autonomía es una de las principales barreras para el éxito comercial de los vehículos eléctricos, y extender la autonomía del vehículo cuando la batería está agotada ayuda a aliviar la ansiedad por la autonomía . [5]

El diseño de un vehículo que amplía el rango también puede reducir el consumo de combustible que amplía el rango (como la gasolina) al usar el combustible principal (como la energía de la batería), mientras se mantiene el rango de conducción de un vehículo de un solo combustible impulsado por un combustible que amplía el rango como como gasolina. Por lo general, se considera que el combustible que amplía el rango es menos ecológico y económico de usar que la fuente de combustible principal, por lo que el sistema de control del vehículo da preferencia al uso del combustible principal si está disponible. Sin embargo, debido a las limitaciones de alcance con la fuente de combustible principal, el combustible de extensión de alcance permite que el vehículo obtenga muchos de los beneficios ambientales y de costo del combustible primario, mientras mantiene el alcance de conducción completo de la fuente de combustible de extensión de alcance. [6]Dicho esto, los beneficios (costo, emisiones de carbono) derivados del uso de un vehículo con un extensor de rango dependen en última instancia de cómo se conduce el vehículo y, en particular, con qué frecuencia se usa el extensor de rango. [7]

Por ejemplo, automóviles como el Chevrolet Volt y el BMW i3 con extensor de rango opcional están equipados con baterías lo suficientemente grandes para conducir de 50 a 100 millas (80 a 160 km), lo que es suficiente para muchos viajes pero no suficiente para recorrer largas distancias. . Como tal, el conductor puede usar la energía de la batería para desplazarse y conducir diariamente, pero aún puede conducir de Nueva York a Boston (~ 200 millas, 320 km) usando el motor de combustión interna de gasolina auxiliar, sin detenerse con frecuencia para cargar la batería. (que puede llevar horas). Por lo tanto, el propietario del vehículo obtiene los beneficios de utilizar energía eléctrica más barata y menos intensiva en carbono para la mayor parte de la conducción, al tiempo que mantiene la capacidad de emprender viajes más largos con el mismo vehículo.

Cuando un extensor de rango usa combustibles convencionales, puede repostar en estaciones de servicio regulares , lo que les proporciona un rango de manejo similar al de los automóviles convencionales. [8] [9] [10]

Como un REEV solo es propulsado por el motor eléctrico, puede eliminar el peso y el costo asociados con el sistema de transmisión de la caja de cambios que se usa típicamente en los automóviles con motor de combustión interna. Además, como el extensor de rango no necesita aumentar o disminuir la salida en línea con las necesidades de energía del vehículo (esta tarea es manejada por el motor eléctrico), el extensor de rango se puede dimensionar para satisfacer el requisito de potencia promedio del vehículo en lugar de su pico. requisito de potencia (como al acelerar). El extensor de rango también puede operar mucho más cerca de su velocidad de rotación más eficiente . Estas características de diseño permiten que un REEV convierta la energía de los combustibles fósiles en energía eléctrica y el movimiento del vehículo de manera relativamente eficiente.

Generaciones [ editar ]

  • Los extensores de rango de primera generación son motores de combustión interna listos para usar .
  • La segunda generación consta de motores de pistón con nuevos diseños desde cero para una carga bastante constante en los híbridos de serie. Incluyen los motores wankel , los motores de combustión rotativa y los motores de pistón libre .
  • La tercera generación son micro turbinas y pilas de combustible que funcionan a carga constante. [11]

Regulación CARB [ editar ]

De acuerdo con las Enmiendas de 2012 al Reglamento de vehículos con cero emisiones adoptadas en marzo de 2012 por la Junta de Recursos del Aire de California (CARB), un vehículo eléctrico de batería de autonomía extendida, designado como BEVx, debe cumplir, entre otros, con los siguientes criterios: [2 ]

  • El vehículo debe tener una autonomía nominal totalmente eléctrica de al menos 120 km (75 millas). Esto es más alto que los 80 km (50 millas) requeridos para un vehículo de cero emisiones ;
  • La unidad de energía auxiliar (APU) debe proporcionar un rango menor o igual al rango de la batería;
  • La APU no debe poder encenderse hasta que se haya agotado la carga de la batería ;
  • El vehículo debe cumplir con los requisitos de vehículos de muy ultrabajas emisiones (SULEV); y
  • La APU y todos los sistemas de combustible asociados deben cumplir con los requisitos de cero emisiones por evaporación .

Aplicaciones [ editar ]

Los extensores de alcance se utilizan comúnmente en aplicaciones marinas ( vehículos submarinos autónomos ), aeronaves y generadores / utilitarios, automoción [12] y vehículos eléctricos híbridos . [13]

Automotriz [ editar ]

Chevrolet Volt [ editar ]

El Chevrolet Volt es un híbrido enchufable de serie denominado por General Motors como "un automóvil eléctrico con autonomía extendida".

General Motors describe el Chevrolet Volt como un vehículo eléctrico equipado con una batería de 16 kWh más un motor de combustión interna de gasolina (ICE) de "rango extendido" como un grupo electrógeno y, por lo tanto, apodó al Volt como un "Vehículo eléctrico de rango extendido" o E-REV. [3] [4] [14] En una entrevista de enero de 2011, la ingeniera en jefe global del Chevy Volt, Pamela Fletcher, se refirió al Volt como "un automóvil eléctrico con autonomía extendida". [15] El Volt funciona como un automóvil puramente eléctrico durante los primeros 40 a 80 km (25 a 50 millas) de agotamiento de la carga.modo. Cuando la capacidad de la batería cae por debajo de un umbral preestablecido desde la carga completa, el vehículo ingresa al modo de mantenimiento de carga y el sistema de control del Volt seleccionará el modo de conducción más eficiente de manera óptima para mejorar el rendimiento y aumentar la eficiencia a alta velocidad. [3] [16] [17]

Según el recuento en tiempo real de las millas recorridas por los propietarios de Volt en Norteamérica de General Motors, a mediados de junio de 2014 habían acumulado más de 800 millones de kilómetros totalmente eléctricos (500 millones de millas). GM también informó que los propietarios de Volt conducen más del 63% en modo totalmente eléctrico. Los propietarios de voltios que cargan con regularidad generalmente conducen más de 1,560 km (970 millas) entre repostajes y visitan la estación de gasolina menos de una vez al mes. [18] Un informe similar, emitido por GM en agosto de 2016, informó que los propietarios de Volt han acumulado casi 2.400 millones de km (1.500 millones de millas) conducidos en modo EV, lo que representa el 60% del total de millas recorridas. [19]

BMW i3 [ editar ]

Un extensor de rango opcional está disponible para el BMW i3 , que permite que el automóvil califique como un vehículo eléctrico de batería de rango extendido (BEVx) de acuerdo con las regulaciones de la Junta de Recursos del Aire de California .

El automóvil completamente eléctrico BMW i3 con una capacidad de batería de al menos 22 kWh ofrece una APU de extensión de autonomía a gasolina opcional . [20] El extensor de rango es el mismo motor de gasolina de dos cilindros y 647 cc que se usa en el scooter BMW C650 GT con un tanque de combustible de 9 L (2.0 imp gal; 2.4 US gal). El modelo estadounidense originalmente tenía su tanque limitado electrónicamente a una capacidad más pequeña de 7 litros. [21] El extensor de rango se activa cuando el nivel de la batería cae al 6%. Genera electricidad para extender el rango de 130 a 160 km (80 a 100 millas) a 240 a 300 km (150 a 190 millas) [22] [23]El rendimiento en el modo de extensión de rango puede ser más limitado que cuando funciona con batería, ya que BMW diseñó el extensor de rango como respaldo para permitir llegar a un lugar de recarga. [24]

Según BMW, al comienzo del lanzamiento del i3, el uso del extensor de rango fue mucho más de lo que esperaba el fabricante de automóviles, más del 60%. Con el tiempo, ha disminuido significativamente, algunas personas casi nunca lo usan, y para 2016 se usa regularmente en menos del 5% de los i3. [25]

La opción de extensión de alcance cuesta 3.850 dólares estadounidenses adicionales en los Estados Unidos, [26] 4.710 € adicionales (~ 6.300 dólares estadounidenses ) en Francia, [27] y 4.490 € (~ 6.000 dólares estadounidenses ) en los Países Bajos. [28]

La opción de extensión de rango del BMW i3 fue diseñada para cumplir con la regulación CARB para una unidad de potencia auxiliar (APU) llamada REx. De acuerdo con las reglas adoptadas por CARB en marzo de 2012, el BMW i3 2014 con una unidad REx instalada será el primer automóvil en calificar como un vehículo eléctrico de batería de autonomía extendida o "BEVx". CARB describe este tipo de vehículo eléctrico como "un vehículo eléctrico de batería (BEV) de rango relativamente alto al que se le agrega una APU". La APU, que mantiene la carga de la batería en aproximadamente un 6% después de que el paquete se ha agotado en el uso normal, está estrictamente limitada en el rango adicional que puede proporcionar. [2] [29]

Otros ejemplos [ editar ]

El Fisker Karma descontinuado era un vehículo eléctrico de autonomía extendida.

Otros vehículos eléctricos de rango extendido incluyen el Cadillac ELR descontinuado y el Fisker Karma descontinuado . [30] [31] [32] En junio de 2016, Nissan anunció que introducirá un automóvil extensor de rango compacto en Japón antes de marzo de 2017. La serie híbrida enchufable utilizará un nuevo sistema híbrido, denominado e-Power, que debutó con el concepto de crossover Nissan Gripz presentado en el Salón del Automóvil de Frankfurt 2015 . [33] La tecnología, sin la capacidad de conexión, se había implementado en el Nissan Note e-Power y el Nissan Kicks e-Power .

El taxi LEVC TX London se lanzó en 2017 y cuenta con una batería de 33 kWh que se carga con un motor de gasolina de 1.5 litros. [34]

El Lixiang One es un SUV grande que combina una batería de 41 kWh con un pequeño motor de gasolina de 1.2 litros. [35] [36]

Este enfoque también se ha utilizado para vehículos pesados, como los autobuses Gemini 2 [37] y New Routemaster [38] de Wrightbus .

Vehículos aéreos no tripulados [ editar ]

El programa Wolverine 3 de 2010 incluyó un extensor de alcance ICE para su vehículo aéreo no tripulado . [39]

Tren motriz [ editar ]

Clasificación esquemática de sistemas de propulsión alternativos

Un vehículo eléctrico de autonomía extendida utiliza una transmisión híbrida en serie .

Ver también [ editar ]

  • Remolque de grupo electrógeno
  • Tren motriz de vehículos híbridos
  • Microturbinas

Referencias [ editar ]

  1. ↑ Harrop, Peter (13 de marzo de 2015). "Extensores de gama de vehículos híbridos: adiós pistones" . IDTechEx . Consultado el 18 de mayo de 2015 .
  2. ↑ a b c John Voelcker (23 de octubre de 2013). "Coche eléctrico BMW i3 2014: por qué California establece requisitos de rango, límites del motor" . Informes de vehículos ecológicos . Consultado el 19 de enero de 2014 .
  3. ^ a b c Matthe, Roland; Eberle, Ulrich (1 de enero de 2014). "El sistema Voltec - Almacenamiento de energía y propulsión eléctrica" . Consultado el 4 de mayo de 2014 .
  4. ^ a b "Chevrolet Volt llega a la carretera, antes de lo programado" . The New York Times . 2009-06-25 . Consultado el 19 de enero de 2014 .
  5. ^ Vortisch, Peter; Chlond, Bastian; Weiß, Christine; Mallig, Nicolai (junio de 2015). "Vehículos eléctricos con Range Extender como tecnología adecuada (EVREST)" . Karlsruher Institut für Technologie . Consultado el 18 de mayo de 2015 .
  6. ^ Bradley, Thomas; Frank, Andrew. "Diseño, demostraciones y evaluaciones de impacto de sostenibilidad para vehículos eléctricos híbridos enchufables" (PDF) .
  7. ^ Bradley, Thomas; Quinn, Casey. "Análisis de factores de utilidad de vehículos eléctricos híbridos enchufables" (PDF) .
  8. ↑ Michael Graham Richard (14 de octubre de 2009). "¿Podría la ansiedad de autonomía sabotear la promesa de los coches eléctricos?" . El planeta verde del descubrimiento. Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2013 . Consultado el 14 de marzo de 2010 .
  9. ^ "Vehículo eléctrico híbrido enchufable (PHEV)" . Centro de Energía y Medio Ambiente Global, Virginia Tech . Archivado desde el original el 20 de julio de 2011 . Consultado el 29 de diciembre de 2010 .
  10. ^ "¿Qué es un automóvil híbrido enchufable?" . HybridCars.com . Consultado el 29 de diciembre de 2010 .
  11. ^ Extensores de rango para vehículos eléctricos terrestres, acuáticos y aéreos 2012-2022
  12. ^ Vehículo eléctrico y extensor de alcance
  13. ^ El extensor de rango ideal
  14. ↑ Jonathan Oosting (12 de octubre de 2010). "¿Es el Chevrolet Volt un verdadero coche eléctrico? General Motors defiende la etiqueta EV" . MLive.com . Consultado el 2 de junio de 2010 .
  15. ^ Kuchment, Anna (enero de 2011). "Prácticamente verde: una sesión de preguntas y respuestas con el ingeniero jefe de Chevy Volt" . Scientific American . 304 (1). Nature America. pag. 25. ISSN 0036-8733 . Consultado el 27 de marzo de 2011 . 
  16. ↑ Norman Mayersohn (15 de octubre de 2010). "Clasificación de mito de hecho como Volt hace su debut" . New York Times . Consultado el 17 de octubre de 2010 .
  17. ↑ Frank Markus (10 de octubre de 2010). "Desatornillar el Chevy Volt para ver cómo funciona" . Tendencia del motor . Consultado el 11 de octubre de 2010 .
  18. ^ "Los propietarios de Chevrolet Volt superan el medio billón de millas eléctricas" (Comunicado de prensa). Estados Unidos: General Motors. 2014-06-17 . Consultado el 2 de julio de 2014 .
  19. ↑ Cobb, Jeff (1 de agosto de 2016). "100.000 Chevy Volt vendido en Estados Unidos" . HybridCars.com . Consultado el 9 de agosto de 2016 .
  20. ↑ Viknesh Vijayenthiran (20 de julio de 2010). "Primera gran salida para el vehículo BMW Megacity en los Juegos Olímpicos de Londres 2012" . Autoridad Motor . Consultado el 23 de julio de 2010 .
  21. ^ John O'Dell. "BMW i3 Range Boost: hasta un 40% para 2017" . El chico del coche verde . Consultado el 18 de septiembre de 2020 .
  22. ↑ Jay Cole (29 de julio de 2013). "BMW i3 Range Extender para ofrecer hasta 87 millas más, disminuye el rendimiento" . InsideEVs . Consultado el 29 de julio de 2013 .
  23. ↑ Greg Kable (24 de febrero de 2013). "Primeros viajes en un deportivo híbrido BMW i8 y un i3 totalmente eléctrico" . Autocar . Consultado el 27 de febrero de 2013 .
  24. ↑ John Voelcker (12 de marzo de 2013). "Coche eléctrico BMW i3: ¿El extensor de rango ReX no es para uso diario?" . Informes de vehículos ecológicos . Consultado el 12 de marzo de 2013 .
  25. ↑ Duff, Mike (8 de marzo de 2016). "BMW i Chief: los modelos i más grandes ofrecerán un extensor de rango opcional" . Coche y Conductor . Consultado el 18 de marzo de 2016 .
  26. ↑ Benjamin Preston (29 de julio de 2013). "BMW presenta el coche eléctrico i3" . The New York Times . Consultado el 29 de julio de 2013 .
  27. ↑ Michaël Torregrossa (30 de julio de 2013). "Voiture électrique - La BMW i3 officiellement révélée" [Coche eléctrico: el BMW i3 presentado oficialmente] (en francés). Association pour l'Avenir du Véhicule Electrique Méditerranéen (AVEM) . Consultado el 31 de julio de 2013 .
  28. ↑ Eric Loveday (22 de julio de 2013). "Oficial: la opción de extensor de rango del BMW i3 agrega 4.490 euros (5.919 dólares estadounidenses) a la etiqueta de precio en los Países Bajos" . InsideEVs.com . Consultado el 29 de julio de 2013 .
  29. ↑ Tom Moloughney (24 de octubre de 2014). "El i3 REx: pensamientos de los propietarios sobre las restricciones BEVx" . BMWBlog . Consultado el 24 de enero de 2014 .
  30. ↑ Eric Loveday (6 de febrero de 2013). "Frost & Sullivan predice auge en vehículos eléctricos de rango extendido" . PluginCars.com . Consultado el 11 de agosto de 2013 .
  31. ↑ Sam Abuelsamid (2 de abril de 2009). "¿Qué es un vehículo eléctrico híbrido / de rango extendido de serie?" . Autoblog Green . Consultado el 11 de agosto de 2013 .
  32. ↑ John Voelcker (13 de marzo de 2012). "2012 Fisker Karma -Revisión" . Informes de vehículos ecológicos . Consultado el 11 de agosto de 2013 .
  33. ↑ Greimel, Hans (25 de junio de 2016). "Lista de tareas de Nissan: alcance, autonomía" . Noticias de automoción . Consultado el 27 de junio de 2016 .
  34. ^ Moldrich, Curtis (4 de abril de 2018). "Revisión de LEVC TX: nuevo taxi eléctrico impulsado por Londres" . Revista de coches . Reino Unido . Consultado el 17 de octubre de 2018 .
  35. ^ https://www.carscoops.com/2019/03/li-xiangs-first-model-has-six-seats-four-screens-and-a-hybrid-powertrain
  36. ^ https://www.lixiang.com/mall/one.html
  37. ↑ Navarro, Xavier (14 de mayo de 2009). "Un autobús híbrido que reduce a la mitad el consumo de combustible" . Autoblog . Consultado el 21 de noviembre de 2015 .
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  39. ↑ Brooke, Lindsay (21 de junio de 2010). "Los secretos del nuevo motor UAV de Ricardo pueden generar un extensor de rango para vehículos eléctricos" . Sociedad Internacional de Ingenieros Automotrices . Consultado el 22 de noviembre de 2015 .