Schaeffler está desarrollando tecnología de alto voltaje para los vehículos comerciales ligeros y pesados del futuro. En el futuro, habrá cada vez más vehículos comerciales con cadenas cinemáticas eléctricas en las carreteras a medida que los fabricantes de camiones tomen medidas para lograr una reducción del 15% de las emisiones de CO2 para 2025, tal y como exige la UE. Para 2030 están previstas más reducciones. "Sin la participación de la industria del transporte y la logística, no será posible alcanzar los objetivos climáticos mundiales", afirmó Matthias Zink, Director General de Tecnologías de Automoción de Schaeffler. Alrededor del 60% de todos los viajes de los camiones son inferiores a 500 kilómetros y, por tanto, están dentro de la autonomía que pueden alcanzar los camiones eléctricos de batería con una sola carga. Además, los camiones eléctricos son una solución de transporte de mercancías de cero emisiones y bajo nivel de ruido que no se verá afectada por las restricciones de entrada de vehículos en el centro de las ciudades, cada vez más estrictas. Otra ventaja de los camiones eléctricos respecto a los de motor de combustión interna es la capacidad de recuperar energía en el tráfico urbano de parada y arranque. "El mundo necesita tecnologías de electrificación innovadoras como las que ofrecen proveedores como Schaeffler", dijo Zink. Para ayudar en la transición a las cadenas cinemáticas electrificadas, Schaeffler ha desarrollado una nueva e innovadora familia de productos de motores eléctricos refrigerados por aceite. Éstos se expondrán por primera vez en la IAA Transportation 2022 de Hannover. La empresa también presentará su tecnología de electrónica de potencia de 800 V, así como componentes y sistemas para la gestión térmica en vehículos comerciales
Nueva familia de productos de motores eléctricos, sistemas electrónicos de potencia de 800 V
Los nuevos motores eléctricos de alto rendimiento de Schaeffler son escalables, eficientes y extremadamente robustos. Sorprendentemente, tienen una eficiencia de más del 97 por ciento y una salida de potencia de accionamiento continuo de hasta 300 kW, características que son posibles gracias a un innovador sistema de refrigeración de aceite desarrollado por los especialistas en motores eléctricos de Schaeffler. Otra característica clave es la tecnología de bobinado ondulatorio utilizada en los estatores. Schaeffler es una de las pocas empresas en todo el mundo que domina esta nueva tecnología de bobinado, que da como resultado motores eléctricos con densidades de potencia muy altas. "Usaremos nuestra amplia experiencia en movilidad electrificada para hacer una contribución decisiva a la descarbonización de los vehículos comerciales", dijo el Dr. Jochen Schröder, director de E-Mobility de Schaeffler. Schaeffler está desarrollando sus motores eléctricos en varias series escalables para cubrir todas las clases de potencia de manera rentable a pesar de los volúmenes de producción de propulsión eléctrica comparativamente bajos en el sector de vehículos comerciales. Los motores se utilizarán en vehículos de carretera y todoterreno, unidades totalmente eléctricas e híbridas, y en configuraciones de transmisión central y de eje eléctrico. También están especialmente diseñados para cumplir con los requisitos de vida útil de los vehículos comerciales.
Los primeros motores eléctricos de Schaeffler para vehículos comerciales ya entrarán en producción en 2023. Esta segunda familia de productos de motores de 800 V refrigerados por agua ofrece una potencia continua máxima de 180 kW y genera un par máximo de 950 newton-metro. Estos motores incorporan devanados de estator en horquilla, que Schaeffler produce internamente.
Para funcionar y ofrecer la máxima eficiencia, los sistemas de propulsión eléctricos también necesitan electrónica de potencia. Schaeffler está desarrollando unidades de electrónica de potencia que se adaptan específicamente a los requisitos de los vehículos comerciales. Están basados en tecnología de carburo de silicio y diseñados para tensiones de hasta 850 V y corrientes efectivas de 600 A (carga máxima) y 400 A (carga continua). Con un volumen de 12,4 litros, esta tecnología logra una densidad de potencia que ahorra espacio de más de 40 kW por litro. Todos los componentes eléctricos y mecánicos están diseñados para los kilometrajes significativamente más altos que requieren los vehículos comerciales pesados. El sistema electrónico de potencia también se puede conectar a la fuente de alimentación estándar del vehículo a través de una conexión de corriente continua de 24 V.
La tecnología de carburo de silicio ofrece numerosas ventajas para aplicaciones de vehículos comerciales, incluidas frecuencias de conmutación más altas, disipación de calor mejorada y alta potencia de salida continua. Todas estas ventajas se suman a una eficiencia significativamente mejorada del tren motriz eléctrico. Las simulaciones realizadas por Schaeffler muestran que un sistema de accionamiento compuesto por un motor eléctrico, electrónica de potencia y un eje de transmisión es un 2,5 % más eficiente cuando se basa en semiconductores de carburo de silicio en combinación con una caja de cambios optimizada que cuando se basa en semiconductores de silicio convencionales. En los camiones eléctricos de larga distancia diseñados para una autonomía de 500 kilómetros, esta ganancia de eficiencia permite al fabricante de camiones reducir la capacidad de la batería en 14 kilovatios-hora.
La gestión térmica es clave
La gestión térmica eficaz es clave para mejorar la eficiencia de carga y proteger la batería cuando se carga a mayor potencia. "Puede ahorrar dinero a los operadores de flotas, porque cuanto más corto sea el tiempo de carga, antes podrá el vehículo volver a la carretera", explicó Jochen Schröder. Schaeffler es pionera en la gestión térmica inteligente y ha acumulado una gran experiencia en este campo durante varias décadas.
La empresa presentará sus soluciones tecnológicas para el acondicionamiento eficiente de la temperatura de los sistemas de propulsión y las baterías de los vehículos comerciales en la IAA de Hannover. Estas soluciones incluyen un único regulador de válvula inteligente para la gestión descentralizada del refrigerante. El regulador puede administrar flujos de refrigerante individuales para la batería, la electrónica de potencia, el motor o la transmisión. Esta disposición personalizable y descentralizada permite a los fabricantes de camiones una libertad considerable en la arquitectura de su sistema.
También significa que se pueden configurar diferentes estrategias de regulación del refrigerante por separado para diferentes condiciones de funcionamiento del vehículo, como carga rápida, arranque en frío, tráfico urbano y subida de pendientes. Además de esta tecnología, Schaeffler ofrece sistemas integrados para todas las funciones de refrigeración de vehículos comerciales. Estos sistemas comprenden el regulador de refrigerante, las bombas eléctricas de agua, los sensores y un controlador inteligente, brindando a los fabricantes los beneficios de un diseño compacto que ahorra espacio. y montañismo.
Además de esta tecnología, Schaeffler ofrece sistemas integrados para todas las funciones de refrigeración de vehículos comerciales. Estos sistemas comprenden el regulador de refrigerante, las bombas eléctricas de agua, los sensores y un controlador inteligente, brindando a los fabricantes los beneficios de un diseño compacto que ahorra espacio. y montañismo. Además de esta tecnología, Schaeffler ofrece sistemas integrados para todas las funciones de refrigeración de vehículos comerciales. Estos sistemas comprenden el regulador de refrigerante, las bombas eléctricas de agua, los sensores y un controlador inteligente, brindando a los fabricantes los beneficios de un diseño compacto que ahorra espacio.
Schaeffler en IAA Transportation 2022, Hannover
Este año, Schaeffler hará su primera aparición como expositor en IAA Transportation, la plataforma líder mundial para la industria del transporte y la logística. La compañía presentará una gama de soluciones de propulsión y chasis.
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