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BATERÍASACOPLAMIENTO Y NUEVAS TECNOLOGÍAS

SISTEMAS eléctricos DE SEGURIDAD Y CONFORTABILIDAD

Autores: Jairo Corral, Aiden Díaz, Álvaro MartínezGrupo 5

TABLA DECONTENIDO

07.control del cableado

09.baterías de sodio

01.introducción

08.hidrógeno

06.baterías con fusible pirotécnico

11.catl iic

10.baterías lfp

12.BIBLIOGRAFÍA

05.nuevas tecnologías

04.conexión en paralelo

03.conexión en serie

02.acoplamiento de baterías

introducción

¿qué temas vamos a tratar?

01

01. introducción

¿qué temas vamos a tratar?

En la siguiente presentación aprenderemos diferentes formas de conexionar baterías (en serie o paralelo) para aumentar el voltaje o la capacidad de la línea eléctrica. Además, hablaremos sobre las tecnologías más vanguardistas en relación con la composición y diferentes sistemas de control de las baterías.

Palabras clave

Baterías, capacidad, voltaje, serie, paralelo

acoplamiento de baterías

¿Cómo acoplar baterías?

02

02. acoplamiento de baterías

¿Cómo acoplar baterías?

Las baterías son una parte esencial de muchos dispositivos electrónicos y sistemas de energía. A veces, es necesario combinar varias baterías para aumentar la capacidad o la tensión.Las baterías son una parte esencial de muchos dispositivos electrónicos y sistemas de energía. A veces, es necesario combinar varias baterías para aumentar la capacidad o la tensión. Según la forma de conexión de las baterías, tendremos los siguientes tipos de acoplamientos: - Conexión en serie. - Conexión en paralelo. - Acoplamiento mixto. Cuando se trata de conectar múltiples baterías, es importante entender las diferencias entre hacerlo en serie y en paralelo. Ambos métodos tienen sus ventajas y desventajas, y la elección depende del tipo de aplicación y las necesidades específicas

conexión en serie

ACOPLAMIENTO DE BATERÍAS

03

Intensidad máxima: Imáx = mín (Ii)

Capacidad: CT = mín (Ci)

Tensión:

VT = ⅀Vi i

03. conexión en serie

+ Info

pasos para la conexión

1. Asegúrate de que todas las baterías tengan la misma capacidad nominal y voltaje nominal. 2. Conecta el polo positivo de la batería al polo negativo de otra batería y así sucesivamente, hasta conectar todas las baterías.3. Por último, conecta el polo negativo de la última batería al polo positivo de la primera batería para cerrar el circuito.

características

  • Este tipo de conexión aumenta la tensión total de la batería mientras aumenta la capacidad constante.
  • La capacidad total de la batería está determinada por la batería individual con menor capacidad.

CONEXIÓN EN PARALELO

ACOPLAMIENTO DE BATERÍAS

04

conexiones mixtas

  • Esta conexión aumenta la capacidad total de la batería mientras se mantiene la tensión constante.
  • La tensión está determinada por la batería individual con menor tensión.

características:

04. CONEXIÓN EN PARALELO

PASOS PARA CONECTAR BATERÍAS EN PARALELO:

1. Asegúrate de que todas las baterías tengan la misma capacidad nominal y voltaje nominal.

3. Asegúrate de utilizar cables de conexión adecuados para evitar la pérdida de energía y garantizar una conexión segura

2. Conecta el polo positivo de todas las baterías entre sí y luego conecta el polo negativo de todas las baterías entre sí.

nuevas tecnologías

introducción

05

05. nuevas tecnologías

¿Qué vamos a ver en este apartado?

A continuación vamos a ver un pequeño avance del presente y el futuro de las tecnologías entorno a las baterías, como pueden ser:1. Baterías con fusible pirotécnico2. Control del cableado3. Hidrógeno4. Baterías LFP5. Baterías de sodio6. CATL IICEstos sistemas de control elevan el nive de seguridad contra incendios en los vehículos que los incluyen.

nuevas tecnologías

baterías con fusible pirotécnico

06

06. baterías con fusible pirotécnico

¿en qué consisten?

Son baterías que incluyen un borne especial considerado un sistema de seguridad pasivo. Al detectar un impacto cercano a la batería, se desconecta la carga eléctrica del borne positivo a través de una carga pirotécnica; de esta forma se reduce el riesgo de incendio del vehículo. Tras su activación es necesario reemplazar el cable.Normalmente se implanta en baterías VRLA.

control del cableado

nuevas tecnologías

07

07. control del cableado

¿en qué consiste?

Se trata de otro elemento de seguridad que se basa en la utilización de un sensor de cortocircuito que envía constantemente información de la temperatura al módulo del airbag. De este modo, cuando se produce un cortocircuito, aumenta la temperatura y el módulo desconecta la corriente a través del borne pirotécnico, evitando el riesgo de incendio.

Para el correcto control del cable, los filamentos que transportan la corriente deben ser de aluminio, aislados con una funda de plástico.

HIDRÓGENO

nuevas tecnologías

08

Situación actual

Este tipo de combustible aún no está disponible en las cantidades requeridas por la industria, por lo tanto, es un proceso industrializado que está en continua evolución y crecimiento

08. hidrógeno

+ ventajas e inconvenientes

¿en qué consiste?

La pila de hidrógeno es una de las tecnologías más prometedoras en la búsqueda de nuevos combustibles y sistemas de movilidad eficientes. Consiste en combinar hidrógeno con oxígeno, obteniendo vapor de agua como único residuo, para extraer energía eléctrica.

BATERÍAS DE SODIO

NUEVAS TECNOLOGÍAS

09

09. baterías de sodio

¿En qué consiste?

CATL presentó la primera generación de sus baterías de iones de sodio, una tecnología que promete cargas del 80 % en 15 minutos, gran densidad de energía y eficiencia tanto a bajas como a altas temperaturas. Con esto pretenden ofrecer baterías de calidad abaratando mucho los costes de producción de los vehículos eléctricos.

+ ventajas e inconvenientes

“Necesitamos LFP y tendremos LFP porque es una posición competitiva en costes para fabricar coches asequible” Carlos Tavares, CEO del grupo Stellantis

BATERÍAS LFP

NUEVAS TECNOLOGÍAS

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capacidad, tiempo de carga y autonomía

· Capacidad: La capacidad de una batería de LFP puede variar según el diseño específico y la aplicación. Generalmente, las capacidades oscilan entre 100 y 200 Wh/kg.· Tiempo de Carga y Autonomía: El tiempo de carga de las baterías LFP puede ser relativamente rápido debido a su capacidad de aceptar corrientes de carga más altas. Se esperan unos 400km de autonomía en 10min de carga. Y hasta 700km con carga completa.

¿En qué consisten?

CATL, uno de los principales actores en la industria de baterías de litio, primero y mayor proveedor mundial de baterías para vehículos eléctricos. Suministra LFP y Litio a Tesla, Polestar o MG.Son una variante de la batería de litio convencional,comparten el mismo principio de funcionamiento, pero el litio se sustituye en su mayoría por láminas de fosfatos de hierro como material catódico.

10. baterías lfp

+ ventajas e inconvenientes

CATL IIC

NUEVAS TECNOLOGÍAS

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avances

El gran avance de CATL es que ha conseguido que su nueva plataforma CIIC alcance autonomías de hasta 1.000 kilómetros con estas nuevas autonomías. La compañía asegura, además, que en apenas cinco minutos de carga son capaces de obtener 300 kilómetros extra de autonomía.

11. CATL (Integrated Intelligent Chassis)

¿En qué consisten?

CIIC Son las siglas utilizadas que utiliza CATL para hablar de su nueva plataforma. CIIC (CATL Integrated Intelligent Chassis). Combina dos tecnologías:CTC (Cell To Chassis): Este tipo de plataforma está pensado como la unión perfecta entre chasis y batería. Con este tipo de construcción, las celdas de la batería están integradas en el propio chasis del automóvil.¿Qué ventaja tiene? Con el uso de las plataformas CTC, el fabricante gana espacio para aumentar la autonomía del automóvil, al tiempo que se aumenta la rigidez del chasis, pues la batería y el chasis son todo uno.CTP (Cell To Pack): Las baterías CTP también van unidas al chasis pero constan de una carcasa, que es la que se fija y la que pasa a formar parte del vehículo. Apuesta por la integración completa y más eficiente de la batería en el chasis.

BIBLIOGRAFÍA

https://www.catl.com/es/about/profile/https://www.motorpasion.com/coches-electricos/gigante-chino-catl-presenta-primera-generacion-baterias-iones-sodio-promete-cargas-15-minutoshttps://www.xataka.com/movilidad/ano-catl-ha-rebajado-coste-sus-baterias-a-mitad-aviso-a-byd-a-toda-industriahttps://www.hibridosyelectricos.com/coches/baterias-sodio-mas-baratas-seguras-dan-paso-definitivo-su-adopcion-masiva_69095_102.htmlhttps://computerhoy.com/motor/bateria-catl-tiene-1000-kilometros-autonomia-integramotor-1350748 https://www.xataka.com/movilidad/catl-tiene-plataforma-para-coches-electricos-1-000-km-problema-realidad

https://ingenieriacivil.cedex.es/index.php/ingenieria-civil/article/view/2460 https://www.autocasion.com/diccionario/pila-de-hidrogeno#:~:text=La%20pila%20de%20hidr%C3%B3geno%20o,con%20el%20ox%C3%ADgeno%20del%20aire. ISBN del libro: 978-84-283-3824-0https://www.motorpasion.com/revision/que-baterias-lfp-ventajas-inconvenientes-aplicaciones-automocion https://www.xataka.com/movilidad/400-kilometros-10-minutos-carga-asi-revolucionaria-bateria-catl-para-coches-electricos https://www.highmotor.com/explosiones-salvan-vidas-tecnologia-bosch-coches-electricos.html

bibliografía

fin

¡gracias por vuestra atención!

· Rendimiento energético: las pilas de hidrógeno tienen un rendimiento muy bajo actualmente. · No eliminamos la batería al 100%: Los coches de pila de hidrógeno siguen necesitando usar una batería que se mantiene cargada constantemente y que es la que alimenta el motor eléctrico.· Presiones elevadas: El H2 ocupa mucho espacio, por lo que es necesario almacenarlo a presiones muy elevadas en depósitos de kevlar. Esto hace que el coche tenga que tener espacio para esos depósitos especiales y también que la recarga del combustible de hidrógeno se realice a esa presión, lo cual es complicado para que se realice de forma segura.· Precio: por ahora la producción de pilas de hidrógeno es más cara que la de baterías, pero a medida que se extienda esta tecnología y se produzca en series mayores bajará su coste.

· Emisiones completamente inocuas: el único producto es agua destilada.· Menos peso que las baterías convencionales· Menor uso de materias primas escasas· Reciclaje más fácil: la pila de hidrógeno se puede desmontar más fácilmente y reciclar por completo.· Rapidez de recarga: es como repostar gasolina, odría servir como combustible adaptando los motores de gran parte de los coches.

Ventajas

inconvenientes

También es posible combinar la conexión en serie y en paralelo para obtener tanto una mayor capacidad como una mayor tensión en el sistema de baterías. Esto se logra conectando grupos de baterías en serie y luego conectando estos grupos en paralelo

conexiones mixtas

· Menor densidad energética: En comparación con otras tecnologías de baterías de iones de litio, las baterías LFP tienden a tener una menor densidad energética. Almacenan la misma cantidad de energía en un volumen físico y un peso mayor.· Menor capacidad de descarga: A menudo tienen una capacidad de descarga menor en comparación con otras tecnologías, lo que puede limitar su aplicación. · Resistencia térmica en bajas temperaturas: Este tipo de baterías sufren mucho más el frío que las de litio convencional.

· Seguridad: Tienen una mayor resistencia a la sobrecarga, la temperatura y las condiciones adversas, lo que reduce el riesgo de problemas de seguridad, como incendios o explosiones.· Mayor vida útil: Tienden a tener una mayor vida útil cuando se someten a ciclos de carga y descarga frecuentes. · Tolerancia a altas temperaturas: Pueden funcionar de manera más efectiva a temperaturas más altas en comparación con otras baterías de iones de litio.· Menor riesgo de degradación térmica: Tiene una menor propensión a la degradación térmica durante ciclos de carga y descarga, lo que contribuye a una mayor estabilidad a lo largo del tiempo.· Más económicas: Materiales más abundantes y económicos, un proceso de fabricación más simple y menores costos de reciclaje.

Ventajas

inconvenientes

Asegúrate de utilizar cables de conexión de calidad y de espesor adecuado para soportar la corriente que fluirá a través de ellos. Además, asegúrate de que todas las conexiones estén firmemente apretadas para evitar posibles problemas de conexión y pérdida de energía.

A tener en cuenta

· Menor densidad de energía: Las baterías de sodio generalmente tienen una menor densidad de energía en comparación con las baterías de iones de litio, lo que significa que pueden almacenar menos energía por unidad de volumen o peso.· Menor eficiencia: En algunos casos, las baterías de sodio pueden tener una eficiencia energética más baja que las baterías de iones de litio.· Desarrollo tecnológico: La tecnología de baterías de sodio todavía está en las etapas iniciales de desarrollo en comparación con las baterías de iones de litio, lo que puede limitar su disponibilidad y opciones en el mercado.

· Abundancia de recursos: El sodio es un elemento abundante y más accesible que algunos de los materiales utilizados en otras baterías, como el litio.· Menor costo: Los materiales necesarios para las baterías de sodio tienden a ser más económicos que los utilizados en las baterías de iones de litio.· Estabilidad térmica: Las baterías de sodio tienden a ser más estables en términos de temperatura, lo que puede contribuir a una mayor seguridad.

Ventajas

inconvenientes