Eaton lanza componentes de soporte para 48

La electrificación de vehículos no siempre tiene por qué significar ansiedad por la autonomía y costosos sistemas de carga.

Como recordó Eaton al Commercial Carrier Journal esta semana, la hibridación suave a través de un sistema de 48 voltios puede reducir las emisiones y ahorrar combustible, evitando al mismo tiempo los costos más altos de pasar a ser totalmente eléctrico junto con los desafíos adicionales de la ansiedad por la autonomía y la búsqueda del próximo cargador de vehículos eléctricos.

Carl Smith, gerente comercial de ventas, ventas internas e ingeniería de aplicaciones de Eaton, también señaló que un sistema de 48 voltios no requiere costosas baterías de iones de litio. Las baterías de plomo-ácido, ya sean de fibra de vidrio absorbida, tradicionales inundadas o de celda profunda, se pueden utilizar para alimentar accesorios como aire acondicionado, dirección asistida, sistemas de elevación, etc., que consumen mucho combustible, en una amplia gama de vehículos de gran rendimiento, incluidos los tractores de larga distancia Clase 8.

"Estamos viendo un enorme interés [en los sistemas de 48 voltios]", dijo Smith.

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Para ayudar a las flotas a realizar la transición a 48 voltios, Eaton introdujo esta semana componentes de energía de bajo voltaje para vehículos comerciales y todoterreno. Sin embargo, es mejor dejar que los OEM y los proveedores se encarguen de la conversión.

"Tendrá que ser impulsado por los OEM y los proveedores", dijo Smith, quien dirigió un panel del Consejo de Tecnología y Mantenimiento sobre sistemas de 48 voltios. “Lo que quiero decir con esto es que, en mi opinión, los fabricantes de equipos originales y los proveedores deben trabajar juntos para desarrollar sistemas que funcionen juntos como un sistema integrado en el vehículo porque hay arrancadores, alternadores, bancos de baterías, cables, etc.

"Se puede realizar la prueba en una plataforma modificada, pero realmente necesitaría diseñar esto para que un sistema básico incorpore 48 voltios", continuó Smith.

Además de reducir el uso de combustible y las emisiones, las ventajas de utilizar 48 voltios frente a 12 incluyen un cable de menor calibre que reduce el costo, el tamaño y el peso de los mazos de cables y los componentes de soporte como el alternador. Los desafíos incluyen la posibilidad de un aumento en las conexiones a tierra defectuosas debido al aumento de la corrosión y los arcos peligrosos.

No obstante, a medida que los costos del combustible aumentan junto con los requisitos de emisiones, Smith ve un interés creciente por la hibridación de 48 voltios, incluida la Clase 8 de larga distancia. Además de alimentar el sistema de aire acondicionado de un camión mientras el conductor espera en los puertos o en un muelle de carga, por ejemplo, un sistema de 48 voltios también puede servir como una fuente de energía más eficiente para accesorios de 110 voltios en el dormitorio, como un refrigerador. , microondas, máquina CPAP y otras necesidades.

"Uno de los mayores consumidores de energía eléctrica en un camión puede ser un inversor [que aumenta de 12 voltios a 110]", dijo Smith. “Tienes que poner alrededor de 12 amperios a 12 voltios para soportar un amperio a 110. Pero si usas un inversor de 48 a 110 voltios, habrás disminuido tu corriente de entrada en un factor de cuatro, porque estás pasando de 12 a 48. Por lo tanto, mover esos consumidores de alta corriente a 48 voltios es uno de los factores determinantes. Otro factor determinante sería el aire acondicionado. Ahora puedes alimentar un compresor de aire acondicionado con un banco de baterías de 48 voltios en lugar de hacer funcionar un motor toda la noche para hacer girar el alternador y alimentar ese circuito de aire acondicionado”.

Smith dijo que los sistemas de 48 voltios también se pueden usar para alimentar el aire acondicionado en camiones de trabajo.

"También estamos viendo un interés similar en el lado de la construcción para poder operar el aire acondicionado u otros dispositivos del cargador a 48 voltios", dijo.

Los fabricantes de equipos originales que participan en el programa SuperTruck del Departamento de Energía, como Daimler Truck North America (Freightliner, Western Star), Paccar (Kenworth, Peterbilt), Navistar y Volvo, han utilizado sistemas híbridos de 48 voltios para alimentar HVAC, dirección asistida y otros componentes. Se utiliza un dispositivo montado en la línea motriz para capturar la energía cinética que alimenta los accesorios y carga el banco de baterías. (Ver foto a continuación).

El tren motriz electrificado de 48 voltios se consideró un logro histórico en una Revisión de Méritos Anual de SuperTruck II PACCAR 2021 presentada en junio pasado.

Una diapositiva de la Revisión Anual de Méritos 2021 de PACCAR para SuperTruck II muestra un híbrido suave de 48 voltios, un concepto clave en el camión.PACCAR

También se han utilizado aplicaciones híbridas de cuarenta y ocho voltios en automóviles nacionales y extranjeros producidos comercialmente. Ram ha ofrecido una opción híbrida suave de 48 voltios en Norteamérica durante los últimos años en su camioneta 1500.

"El sistema híbrido suave eTorque de 48 voltios ofrece una mayor eficiencia de combustible en los motores V-6 y V-8 que se ofrecen en la Ram 1500", dijo un portavoz de Ram al CCJ. “De hecho, la Ram 1500 con eTorque es más capaz que el modelo anterior. Ofrecer economía de combustible, capacidad de conducción, rendimiento y tecnología mejoradas nos brinda una base de consumidores ampliada que tal vez no hayan considerado una camioneta antes”.

Chevy ha puesto a disposición una opción híbrida de 48 voltios en el extranjero en su Blazer. Un portavoz de Ford dijo al CCJ que actualmente "no ofrecen ningún híbrido suave de 48 voltios en Norteamérica". Sin embargo, el Ford Fiesta Van, Transit, Transit Custom y Tourneo Custom están disponibles con la opción de ahorro de combustible en Europa.

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Smith ve que los híbridos de 48 voltios se abren paso hacia los exigentes segmentos de camiones de trabajo y construcción donde los sistemas hidráulicos se basan en la combustión interna. Sin embargo, existen límites.

"No creo que los 48 voltios reemplacen jamás los equipos de tierra", dijo. “Simplemente no tenemos el poder para hacerlo. Sin embargo, hay un punto óptimo en el que la electricidad [de 48 voltios] puede reemplazar la hidráulica y ese es el rango de 10 a 30 kilovatios en este momento.

"Un camión con cesta es muy similar a un camión de tijera en lo que intenta hacer, pero muchos de ellos, aunque tengan motores eléctricos, siguen utilizando una bomba hidráulica", continuó Smith. "Entonces sí, esas líneas hidráulicas y la bomba hidráulica ahora se pueden reemplazar con motores eléctricos para realizar esa función de elevación".

Smith también visualiza la Clase 8 de larga distancia como una combinación ideal para la energía híbrida de 48 voltios, ya que otras opciones incipientes como las celdas de combustible totalmente eléctricas y de hidrógeno, las cuales carecen gravemente de infraestructura de combustible.

“Echemos un vistazo a una cabina con cama”, dijo. “En este momento no existe infraestructura para cargar un vehículo eléctrico de alto voltaje o incluso un vehículo totalmente híbrido si va de costa a costa con todas las rutas que tiene que recorrer.

“No puedo detenerme en una estación de servicio en ningún lugar de Tombuctú y enchufar un cable eléctrico para cargar mis baterías al ritmo que necesitamos. Cuarenta y ocho voltios permiten muchas de las ventajas de un sistema híbrido completo, pero con accesorios de 48 voltios a bordo y al mismo tiempo utilizando un motor de combustión interna como fuerza motriz”, continuó Smith.