Sistema eléctrico de un coche: cuáles son sus componentes y cómo funciona

Antes de entrar en detalle sobre el sistema eléctrico de un coche, es importante que, como usuario, conozcas primero cuáles son los tipos de vehículos eléctricos que existen:

1. BEV (Battery Electric Vehicle): el Vehículo Eléctrico de Batería funciona exclusivamente con una batería recargable, sin un motor de combustión interna. Este tipo de coches se recargan mediante estaciones externas de carga eléctrica.

2. HEV (Hybrid Electric Vehicle): el Vehículo Híbrido Eléctrico combina el uso tanto de un motor de combustión interna como uno o más motores eléctricos. Este tipo de coche no se puede cargar externamente. La batería se recarga mediante el motor de combustión y la frenada regenerativa. Te recomendamos leer nuestro artículo sobre la Diferencia entre híbrido y eléctrico.

3. PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle): el Vehículo Híbrido Eléctrico Enchufable también combina un motor de combustión interna con uno eléctrico, pero este sí puede cargarse externamente, y funcionan solo con electricidad durante distancias cortas.

4. FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle): el Vehículo Eléctrico de Celda de Combustible utiliza celdas de combustible que convierten hidrógeno en electricidad para alimentar el motor eléctrico, con vapor de agua como subproducto. 

Sin embargo, en líneas generales, todos estos coches comparten entre sí la mayoría de los mismos componentes y de las características en cuanto a gestión energética (almacenamiento, flujo, conversión y uso de electricidad).

A continuación, en este artículo te vamos a enseñar los aspectos más esenciales y comunes del sistema eléctrico de un coche en general, sin especificaciones sobre el tipo de vehículo eléctrico.

Los principales componentes del sistema eléctrico de un coche son:

• Motor eléctrico / generador: el motor eléctrico convierte la energía eléctrica de la batería en energía mecánica para mover el vehículo. También puede funcionar como generador, en un proceso conocido como frenado regenerativo, donde la energía cinética del coche eléctrico en desaceleración se convierte nuevamente en electricidad para recargar la batería.

• Reductor de velocidad y diferencial: el reductor de velocidad es un componente que ajusta las altas velocidades de rotación del motor eléctrico a velocidades adecuadas para las ruedas. El diferencial distribuye la potencia del motor a las ruedas de manera que puedan girar a diferentes velocidades, especialmente en curvas, manteniendo la tracción y estabilidad del coche.

• Batería de tracción: es la batería principal del sistema eléctrico del coche que almacena grandes cantidades de energía en forma de electricidad. Alimenta directamente el motor eléctrico y otros mecanismos de alto consumo energético. Generalmente es una batería de iones de litio y su capacidad determina la autonomía del vehículo.

• Batería auxiliar: la batería auxiliar, generalmente de 12V, proporciona energía a los sistemas auxiliares del coche, como las luces, el sistema de entretenimiento, los controles electrónicos y otros dispositivos de bajo consumo. También es crucial para arrancar el sistema de gestión del vehículo y activar la batería principal.

• Condensador de alta capacidad: este componente almacena energía eléctrica de manera rápida y la libera en cortos períodos de tiempo cuando el coche requiere picos de potencia, como en aceleraciones bruscas. Los condensadores de alta capacidad pueden aliviar la demanda sobre la batería principal durante estos momentos.

• Convertidor de corriente: el convertidor de corriente DC-DC transforma la energía de alta tensión almacenada en la batería de tracción (normalmente en corriente continua) a una tensión más baja que puede ser utilizada por la batería auxiliar o por los sistemas eléctricos del coche que operan a baja tensión.

• OBC (On-Board Charger): el cargador de a bordo convierte la corriente alterna de una fuente de carga externa (como una estación de carga de vehículos eléctricos) en corriente continua para recargar la batería de tracción. Además, controla el proceso de carga, asegurando la seguridad y eficiencia.

• Sistema regulador: el sistema regulador gestiona la distribución y control de la energía eléctrica en el vehículo. Asegura que la energía fluya de manera eficiente desde la batería hacia los sistemas de tracción y auxiliares, optimizando el consumo de energía y maximizando la autonomía del coche eléctrico.

• Transmisión: la transmisión en un coche eléctrico, a menudo más sencilla que en vehículos con motores de combustión, transfiere la energía generada por el motor eléctrico a las ruedas. Muchos coches eléctricos utilizan transmisiones de una sola velocidad debido a la capacidad del motor de ofrecer un amplio rango de par desde cero revoluciones.

• Toma de carga: es el puerto físico del coche eléctrico donde se conecta el cable de carga externo para reabastecer la batería de tracción. Este puerto del sistema eléctrico del coche puede admitir diferentes tipos de conectores y modos de carga, como carga lenta o carga rápida, dependiendo de las capacidades del vehículo.

• Módulo electrónico: el módulo electrónico actúa como el cerebro del coche eléctrico. Controla y supervisa la operación de los sistemas eléctricos, como la batería, el motor, y la conversión de energía. Se asegura de que todos los componentes funcionen de manera coordinada.

• Dispositivo AVAS (Acoustic Vehicle Alerting System): este mecanismo emite sonidos artificiales para alertar a los peatones y otros usuarios de la vía de la presencia de un coche eléctrico, especialmente a bajas velocidades donde el motor es extremadamente silencioso. Los AVAS no son componentes críticos del sistema eléctrico del coche, pero están diseñados para mejorar la seguridad en áreas urbanas y entornos concurridos.

El sistema eléctrico de un coche funciona de la siguiente manera:

• Alimentación de energía: el funcionamiento del sistema eléctrico del coche comienza cuando lo conectas a una fuente de energía externa, como a los puntos de recarga de Simon. También, otra manera en la que la batería eléctrica se puede cargar es a través de la frenada regenerativa.

• Conversión y almacenamiento de energía: una vez que conectas el coche al punto de carga de Simon, entra en juego el cargador de a bordo (OBC), el cual convierte la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua para cargar la batería de tracción. De esta manera, la batería principal comienza a almacenar la energía en forma de electricidad (corriente continua).

Nota:Los puntos de recarga de Simon, como Simon SM34 (para uso residencial) o Simon XENON (para uso empresarial), son muy fáciles de instalar, las puedes controlar a través de la app móvil Simon Plug & Drive, y además tienen la posibilidad de incluir las protecciones eléctricas exigidas por normativa.

• Suministro de energía al motor eléctrico: cuando presionas el acelerador, la batería de tracción suministra energía al motor eléctrico, que convierte la energía eléctrica en energía mecánica para mover las ruedas.

• Gestión de sistemas auxiliares: como te comentamos, el convertidor de corriente reduce el voltaje de la batería de tracción a un nivel adecuado (12V) para alimentar la batería auxiliar del sistema eléctrico del coche. Esta, por su parte, suministra energía a los sistemas auxiliares (luces, aire acondicionado, etc.).

• Frenado regenerativo: cuando frenas el coche, el motor eléctrico actúa como un generador y convierte la energía cinética en energía eléctrica, que se envía de vuelta a la batería de tracción para recargarla parcialmente.

• Control del flujo de energía: mientras el coche está en marcha, el módulo electrónico o sistema de control gestiona el flujo de energía entre la batería, el motor y los sistemas auxiliares. Esto optimiza el uso de energía y asegura un rendimiento eficiente de todo el sistema eléctrico del coche.

• Provisión de energía adicional en picos de demanda: cuando ocurre un pico de demanda energética (por ejemplo, al acelerar bruscamente), los condensadores de alta capacidad entran a la acción para almacenar y liberar energía de forma muy rápida.

El tipo de punto de recarga que utilices es uno de los elementos más importantes para prolongar el ciclo de vida de la batería y cuidar el sistema eléctrico del coche. Los puntos de carga de Simon son soluciones que cumplen con los más altos estándares de seguridad y eficiencia energética a nivel mundial.