En Configuración del sistema de propulsión de un autobús eléctrico por lo general incluye: conjunto del sistema de baterías de alimentación, motor de accionamiento y controlador, controlador del motor, controlador del vehículo VCU, bomba de aire eléctrica para el sistema de frenos, bomba de dirección electrohidráulica, Aire acondicionado eléctrico y desempañador, y algunos aparatos con funciones auxiliares. Los distintos componentes del conjunto del sistema deben combinarse, diseñarse y seleccionarse de acuerdo con los parámetros específicos del vehículo.
En función de los distintos fines de las diferentes regiones y rutas, existen autobuses eléctricos de muchas longitudes diferentes, entre ellas 6 metros, 8 metros, 10 metros e incluso 18 metros. ¿Cómo se configura el sistema de propulsión para autobuses eléctricos de diferentes longitudes?
El autobús totalmente eléctrico de 8 metros está diseñado principalmente para el transporte público urbano. Por lo general, tiene un peso bruto del vehículo (PBV) de 12 toneladas, una velocidad máxima de 69 km/h y una capacidad de superación de pendientes de 20%. La configuración del sistema debe adaptarse en función de las condiciones operativas, como la topología de la ruta, el número de pasajeros y el clima de la región.
Este artículo presenta la arquitectura de configuración completa del tren de potencia eléctrico y los sistemas auxiliares, y ofrece información útil para fabricantes de equipos originales, empresas de reconversión e integradores que deseen entrar en el sector de los autobuses eléctricos.
Sistema de baterías de potencia para un autobús eléctrico de 8 metros
El sistema de baterías es el corazón del autobús eléctrico e incluye:
- Baterías alojadas en carcasas protectoras
- PDU
- BMS (Sistema de gestión de la batería)
- Mazos de cables de alta tensión
- Cables de comunicación de baja tensión
Parámetros técnicos clave
Plataforma de tensión: normalmente entre 576 V y 750 V CC.
Capacidad de la batería: Depende de los requisitos operativos, como el kilometraje diario, la temperatura ambiente, el uso del aire acondicionado y el desgaste a largo plazo (se recomienda el amortiguador 15% para un periodo de 5 años).
Planificación de la capacidad de la batería de un autobús de 8 metros (ciclo de servicio urbano)
Para una autonomía diaria de 200 km: entre ~160 kWh (sin aire acondicionado) y ~220 kWh (con aire acondicionado)
Para una autonomía diaria de 250 km: entre unos 200 kWh (sin aire acondicionado) y unos 270 kWh (con aire acondicionado)
Opciones de colocación de la batería
Autobuses de piso escalonado: baterías instaladas entre los ejes delantero y trasero o en la plataforma trasera
Autobuses de piso bajo: las baterías se colocan en el techo para mejorar la accesibilidad y optimizar el espacio
Motor de tracción directa y eje de tracción eléctrica
El sistema de propulsión influye directamente en el rendimiento del vehículo. Existen dos arquitecturas principales:
Opción 1: Motor de transmisión directa
Potencia nominal / Potencia máxima: 75 kW / 135 kW
Par nominal / Par máximo: 650 Nm / 1600 Nm
Adecuado para autobuses con piso escalonado; ofrece una integración consolidada y rentable.
Opción 2: Eje eléctrico en el lado de la rueda (véase la imagen siguiente)
Potencia nominal / Potencia máxima: 2 × 60 kW / 2 × 120 kW
Par nominal / Par máximo: 2 × 145 Nm / 2 × 400 Nm
Ideal para autobuses de piso bajo; mejora la planitud del suelo y la comodidad de los pasajeros.
Cada tipo de motor incluye su propio controlador de variador. Seleccione el sistema en función de las pendientes del recorrido, la carga de pasajeros y el nivel deseado de NVH (ruido, vibraciones y dureza).
Controlador integrado (unidad multifunción)
Esta unidad integra: inversores CC/CA para el compresor de aire y la bomba de dirección, un convertidor CC/CC para los subsistemas de baja tensión y la integración opcional con el controlador del motor.
Plataforma de tensión: 576 V CC – 750 V CC
Parámetros clave : Los valores nominales de tensión y corriente de entrada y salida deben ajustarse a las especificaciones del motor y la batería
Este controlador también admite la alimentación y el control de auxiliares de alta tensión, como los sistemas HVAC.
Compresor de aire eléctrico
Proporciona aire a presión para frenos de servicio y puertas neumáticas
Configuración típica: 3 kW de potencia nominal
Especificaciones clave: Presión y caudal de aire máximos según los requisitos del sistema
Bomba de dirección asistida eléctrica
Garantiza una asistencia a la dirección suave y sensible. Se recomienda una configuración de doble fuente (respaldo de alto voltaje y bajo voltaje) para mejorar la fiabilidad.
Configuración típica: potencia nominal de 2 kW
Especificaciones clave: Caudal y presión optimizados para un chasis de 8 metros
Sistema eléctrico de climatización y desempañador
Consideraciones clave:
La capacidad de refrigeración y calefacción debe ajustarse a las condiciones climáticas locales.
Debe ser compatible con la plataforma de alto voltaje.
El sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado representa hasta 30% del consumo total de energía en climas cálidos.
Es esencial para la comodidad de los pasajeros y la visibilidad del parabrisas. La tendencia actual de los autobuses eléctricos es integrar el sistema de aire acondicionado y el de refrigeración de la batería para formar un sistema completo de gestión térmica del vehículo.
Sistema de refrigeración ATS
El sistema térmico activo (ATS) gestiona el calor generado por el motor de accionamiento y el inversor.
El rendimiento de la refrigeración debe adaptarse a la carga térmica de la unidad de accionamiento en condiciones de plena carga.
Componentes
- Bomba de agua electrónica
- Conjunto del ventilador del radiador
- Módulo controlador inteligente
En resumen
| Autobús eléctrico de 8 metros | Configuración | |
| Sistema de baterías | Para una autonomía diaria de 200 km: ~160 kWh (sin aire acondicionado) a ~220 kWh (con aire acondicionado) | Para una autonomía diaria de 250 km: ~200 kWh (sin aire acondicionado) a ~270 kWh (con aire acondicionado) |
| Sistema de transmisión | Motor de accionamiento directo Potencia nominal / Potencia máxima: 75 kW / 135 kW Par nominal / Par máximo: 650 Nm / 1600 Nm El más adecuado para autobuses con piso escalonado; ofrece una integración madura y rentable. | E - Eje Potencia nominal / Potencia máxima: 2 × 60 kW / 2 × 120 kW Par nominal / Par máximo: 2 × 145 Nm / 2 × 400 Nm |
| Controlador del motor | CC 576 V - 750 V | |
| Compresor de aire eléctrico | 3 kW de potencia nominal | |
| Bomba de dirección asistida eléctrica | Potencia nominal de 2 kW |
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