Bien veo que tenéis conceptos básicos pero no completos de electricidad y algunos cometéis algún pufillo, no sé cómo está estructurada la carga en las baterías de tesla, pero si sé cómo funciona la electricidad y sus sistemas, la corriente continua o CC por si sola no se puede aumentar de tensión, necesita ser convertida en alterna, la alterna si se puede convertir en más tensión a través de transformadores primario 230 con salida secundario a 400 por ejemplo. La electricidad por motivos de tanto seguridad como transporte es mejor distribuirla en alterna, aquí está la paradoja llega en alterna la convertimos en continua para las baterías y la volvemos a convertir en alterna para los motores, como dije no sé cómo se estructura la carga en las baterías, supongamos que se carga a 400v cc, entonces se necesitaría transformar los 230 a 400 después se rectifica con puentes de diodos a continua aquí no es continua pura si no senosoidal o pulsante se filtra con condensadores y se estabiliza con reguladores de tensión llega a la batería y después al consumirla por los motores en alterna con convertidores y variadores de frecuencia el variador de frecuencia se usa para reducir y aumentar las revoluciones a los motores. Creo aun que no lo sé, cuando cargamos el coche con CA no se carga a 400 v estructurará los paquetes a la tensión en CC resultante para no tener que transformar los 230 CA a 400 CC.
Enviado desde mi iPhone utilizando Tapatalk
Hola,
En general, todos los cargadores modernos de baterías para coche, rectifican la CA y la convierten en CC, la filtran adecuadamente y posteriormente usan un convertidor DC-DC para proporcionar el voltaje necesario en CC para cargar la batería de alto voltaje.
Los convertidores de DC-DC están compuestos internamente de un generador pseudosinusoidal a partir de CC a frecuencias de varios KHz o decenas de KHz, o incluso centenas de KHz, un trafo pequeño de alta frecuencia que eleva la tensión y un rectificador AC-DC con sus filtros correspondientes. Cómo se rectifican ondas del orden de los kilohercios, los condensadores necesarios pueden ser pequeños, así como los trafos. Esto hace que las pérdidas sean bajas y las eficiencias altas.
La primera etapa del DC lo que hace es variar el voltaje (en realidad es bastante más complejo) de la onda generada para que el trafo la aumente al valor necesitado, para posteriormente rectificarla y filtrarla.
Es mas eficiente usar un DC-DC que un regulador de tensión clásico, pues el calor disipado a voltajes bajos cuando la carga de la batería es baja (SOC) sería muy alto usando estos últimos.
Lo mejor es usar carburo se Silicio (SiC) en los más modernos y eficaces usando la técnica de softswiching y regular el voltaje de cc a lo que el gestor de carga de la batería (BMS o similar) requiere en función de la intensidad disponible.
Con SiC se consiguen eficiencias de hasta el 98,5 %, siendo lo habitual el 97% y con tecnología de silicio clásica se puede llegar hasta el 96,5 %, siendo lo habitual el 95,5%
Las tecnologías disponibles en la actualidad son: IGBT, MOSFET, SiC MOSFET, GaN MOSFET; siendo SiC MOSFET y más prometedora GaN MOSFET las de mejor eficiencia.
El voltaje nominal de la baterías de Tesla es de 370 voltios. Lo más bajo sin carga (con el coche parado) son unos 280 voltios y lo mas alto unos 400. Eso está dentro de márgenes de seguridad de las celdas del coche. (Los vídeos de Bjorn son mas precisos en cuanto a los valores que he puesto) Pongo enlaces:
Por lo que parece, las baterías están limitadas a 4 voltios por celda, cuando es posible cargar una celda a 4,2 sin que se rompa. Esto nos indica que Tesla limita por arriba el voltaje de carga para limitar la formación de dentritas y otros problemas asociados a altos niveles de carga permanentes.
Sin embargo, apenas limita por la parte inferior, pues una celda no es posible bajarla de 2,75 Voltios sin que sufra o se rompa; y en el caso nuestro pueden bajar a los 2,78 Voltios como máximo;
siempre hablando de voltajes sin cargaA plena carga, el voltaje de la batería puede estar por debajo de los 290 voltios con frecuencia a SOC bajos. Hay vídeos de Bjorn con un OBD conectado a un M3 donde se ve lo que pasa cuando carga y cuando conduce o acelera a fondo.
El penúltimo acelerón lo hace con un SOC del 54% y la batería baja a 320 voltios momentáneamente; por lo que a SOC más bajos esta podría bajar a voltajes no saludables para la misma.
Y respondiendo a tu duda. Cuando cargas el coche en un cargador de continua, este le suministra al coche energía a entre unos 300 a 400 voltios o poco más (en función del SOC) para la carga de la batería. Es el coche el que le dice al cargador externo el voltaje que desea que le suministre y es el cargador externo el que limita qué cantidad de corriente le puede suministrar al voltaje requerido (siempre en función del SOC). Los packs del coche están dispuestos en serie para una nominal de 370 Vcc.
Pongo algo de literatura para el que desee leer:
https://www.infineon.com/cms/en/applications/automotive/hybrid-and-electric-vehicles/onboard-battery-charger/https://www.infineon.com/cms/en/applications/industrial/fast-ev-charging/chargers-from-30kw-to-150kw/Otro enlace donde explica como se consiguen los 12 voltios:
https://www.infineon.com/cms/en/applications/automotive/hybrid-and-electric-vehicles/hv-lv-dc-dc-converter/
