La función de acondicionamiento del tren motriz mantiene los componentes de la unidad motriz eléctrica a la temperatura óptima desde el punto de vista energético.
¿Cuál es la forma más eficiente de mantener el calor? A medida que aumenta el coste de la calefacción en muchas partes del mundo, esta es una pregunta que ronda por la cabeza de muchos. A los ingenieros de Ford se les encargó responder a la misma cuestión en el marco de un proyecto destinado a mejorar la autonomía de los vehículos eléctricos (VE).
Para calentar los vehículos eléctricos, se puede enviar aire caliente al habitáculo mediante el sistema de aire acondicionado. Otra posibilidad es calentar las superficies, que pueden ser aquellas con las que los ocupantes entran en contacto directo o paneles que irradian calor hacia el conductor y los pasajeros.
Ambas opciones utilizan la energía de la batería, pero los ingenieros descubrieron que, con las superficies radiantes, el consumo de energía para calentar el habitáculo podría reducirse en un 13% en comparación con un aire acondicionado estándar y, además, la autonomía del VE podría ampliarse un 5% para una carga típica1. Se trata de una diferencia que puede suponer cientos de kilómetros adicionales al año.
"Todos sabemos que la temperatura interior del vehículo desciende al abrir las puertas o ventanas cuando hace más frío fuera. Esto es así, sobre todo, en el caso de las furgonetas de reparto, ya que los conductores hacen entregas frecuentes y el calor generado por el aire acondicionado se pierde con mayor rapidez, mientras que las superficies calefactadas mantienen la temperatura", comentó Markus Espig, ingeniero de Sistemas de Propulsión del Centro de Investigación e Innovación de Ford Europa. "Disminuir el uso de energía no solo mejora la autonomía, sino que también reduce costes y contribuye a una forma de viaje más sostenible".
La investigación se llevó a cabo dentro del proyecto Connected Electric Vehicle Optimised for Life, Value, Efficiency and Range (CEVOLVER) de la Comisión Europea desarrollado entre octubre de 2018 y octubre de 20222; el cual se diseñó con dos fines: informar sobre la construcción de los nuevos VE y ayudar a crear actualizaciones de software para los VE que ya están en circulación. Los resultados de las pruebas de gestión del calor se han incorporado al desarrollo de los futuros vehículos de Ford.
Para 2026, Ford Europa tiene previsto vender 600 000 vehículos eléctricos al año, lo que contribuirá al objetivo global de producir más de dos millones de vehículos eléctricos anualmente, también para 2026.
Cómo se hizo la prueba
Los ingenieros equiparon una Ford E-Transit totalmente eléctrica con reposabrazos, alfombrillas, paneles de las puertas, parasoles y un panel bajo el volante calefactados3. La prueba, en carreteras de Colonia (Alemania) y sus alrededores, incluyó entregas de paquetes y de mercancías especiales, así como una jornada de trabajo de un artesano a 350 kilómetros de distancia. Las pruebas se realizaron en invierno y verano, en carreteras secas y mojadas, con fuerte lluvia y mucho viento, poniendo de manifiesto la inigualable experiencia de Ford con respecto a las necesidades de los compradores de furgonetas.
La investigación, también, demostró que los cambios en el clima, el tráfico y las condiciones de la carretera pueden afectar a la autonomía. Incorporar estos datos a la calculadora de autonomía podría ayudar a predecirla con más precisión y en tiempo real. Esta información de conducción podría utilizarse como un "predictor de autonomía de flota" de vehículos comerciales, al estimarse la demanda de energía para una ruta específica.
Estas son otras de las tecnologías evaluadas por los ingenieros de Ford que podrían representar mejoras significativas en cuanto a ahorro de energía y tiempo:
- Un intercambiador de calor que aprovecha el calor residual de la unidad motriz eléctrica y lo utiliza para calentar la cabina y/o el paquete de baterías.
- Un sistema de refrigeración de batería que enfría y preacondiciona eficientemente el paquete de baterías.
- La navegación sostenible, en combinación con la garantía de carga, calcula la ruta óptima incluyendo las paradas de recarga para aprovechar al máximo la autonomía del vehículo.
- La carga rápida inteligente enfría o calienta, previamente, la batería antes de la siguiente carga rápida.
La función de acondicionamiento del tren motriz mantiene los componentes de la unidad motriz eléctrica a la temperatura óptima desde el punto de vista energético.