Un cable refrigerado por líquido podría permitir recargas más rápidas en los Supercargadores

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Una vez más Tesla aparece con una innovación que posiblemente sea mucho más importante de lo que parece. En la última junta de accionistas, Elon Musk anunció que Tesla había introducido un cable refrigerado por líquido para los Supercargadores.  Esto de primeras puede parecer una tontería, pero la verdad es que tiene potencial.

Para empezar, un cable refrigerado por líquido puede ser más fino y flexible que uno que no lo está, pudiendo conducir además la misma cantidad de corriente. Es mucho más cómodo recargar tu coche con un cable fino y manejable que con uno demasiado gordo y con un peso considerable.

Pero el beneficio no se queda en simple comodidad. Uno de los usos potenciales de este tipo de cables es el aumento de la potencia de los Supercagadores en un futuro. Esto permitiría, lógicamente, recargas más rápidas.

supercargadores de Tesla en noruega

Los Supercargadores de Tesla ya son actualmente los cargadores más potentes del mercado. La mayoría operan a 120 kW y algunos llegan hasta los 135 kW a pesar de que no todos los Tesla pueden llegar a ese nivel. No parece extraño que Tesla se proponga elevar la potencia de los Supercargadores en el futuro.

Uno de los límites físicos que tiene subir la potencia que pasa por un cable, es que si este no tiene el suficiente diámetro comienza a calentarse hasta que si no es lo suficientemente ancho se comienza a derretir. Una refrigeración líquida activa podría permitir subir sustancialmente la potencia que pasa por el cable sin que este sufriese daños.

Tesla tiene ya el primer cable de este tipo en funcionamiento en un Supercargador de Mountain View. Lo del aumento de potencia parece que tardará en llegar un tiempo.

Fuente | ChargedEVs



Energias renovables

24 Comment responses

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    June 16, 2015

    Pfff, y cuando veo que el Renault Zoe 240 involuciona y pasa de poder cargar de 43 kW/h a 22 kW/h, me a la risa.

    ¿De verdad piensan Renault y compañía expandir su gama eléctrica en unos años?

    Sinceramente pienso todo lo contrario, en unos años, cuando Tesla tenga su Model 3 a la venta, fagocitara a todos los eléctricos mediocres, ya que por unos miles de euros más estarás a otro nivel con cargas “gratuitas” a 135 kW/h o incluso más.

    Se me hará larga la espera de 3 años para el Model 3, pero cada día estoy más convencido que merecerá la pena.

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      June 16, 2015

      La verdad es que lo de Renault es de película Tesla con cargadores de hasta 135kwh y baterías de 85kwh “Por poco tiempo” y estos “linces” de Renault bajando la potencia de carga a 22kwh y bateria de 30kwh. Uno ve esto y enseguida ve en que liga de intenciones juega Tesla y la trasnochada Renault.

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      June 17, 2015

      JJ, ya te hemos dicho al menos en una ocasión que no se escribe kW/h, esa medida no tiene utilidad práctica alguna y no se usa en ningún campo de la ciencia salvo, quizás, en aceleradores de partículas o algún experimento científico concreto que mida la “aceleración de la potencia”.

      Si quieres hablar de potencia habla de CV o de kW.
      Si quieres hablar de energía almacenada habla de litros de gasolina o de kWh.

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    June 16, 2015

    Por lo que tengo entendido, no soy electricista, hace un porron de años que se sabe eso.
    En Buenos Aires,cuando privatizaron las electricas, tuvimos una serie de apagones muy serios debido a que los cables eran refrigerados con aceite (creo que era aceite) y como se pinchadas les ponian un parche. Solo se podia reparar en tres zonas, luego habia que cambiar el cable. Obviamente solo los parcheaban hasta que colapsó todo.
    Al tema, parece que en un cable de gran diámetro, la electricidad se mueve peritralmente, y el centro no pasa nada. Asi que hacían un cable hueco, y por este vueco pasan un refrigerante.
    No se si Tesla tiene este sistema u otro más moderno

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      June 17, 2015

      Eso es cierto en corriente alterna y más aun en grandes tensiones. El Tesla recibe corriente en continua que se distribuye mucho más uniformemente por toda la sección del cable.

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    June 16, 2015

    Efectivamente puede tener un gran potencial.

    No es una idea nueva, pero puede ser una tecnología nueva y adecuada.

    Tampoco es extrapolable a una red refrigerada, ya que en este caso son muchos km de cable frente a unos pocos metros.

    No obstante quizá sea mejor “aprender” de Audi que dice que tiene carga rápida a 150 kW y luego no es verdad.

    Debe ser que detrás de la recarga rápida que ya tiene Tesla SI hay tecnología.

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    June 16, 2015

    Me gusta la idea, pero me gusta más la idea de una “faja” plana de cables que se conecte al coche. Más “ancho de banda” y mejor refrigeración por aire.

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    June 16, 2015

    Espero que cuando hablen de cables refrigerados, los tiros valla hacia los superconductores, y no estén buscando quitar el calor generado por las pérdidas, sino eliminar estas directamente. Eso sí que sería un avance.

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      June 16, 2015

      Es un gran avance, sobre todo porque no se puede extender el diámetro del cable indefinidamente; como dice el artículo, esto es incómodo en un principio e inviable a partir de ciertas potencias. En respuesta a Carnot, la refrigeración es para absorber el calor de las pérdidas, no para crear superconductores, por varios motivos. El principal, es que los superconductores son tales a temperaturas cercanas a 1 K, es decir, -272 Cº. Para alcanzar estas temperaturas se suele utilizar helio líquido, que hay que mantener refrigerado, y que subiría enormemente los costes de mantenimiento de los supercargadores. Además, no tiene sentido plantearse utilizar superconductores en este caso, ya que las intensidades que manejan los supercargadores son relativamente bajas (por ejemplo, son mucho menores que las de los tranformadores de una subestación eléctrica, que no utilizan superconductores). La refrigeración por líquido es mucho más sencilla, y más que suficiente para el siguiente paso en la evolución de los supercargadores.

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      June 16, 2015

      Para mantener la maniobrabilidad de un cable como el que tienen ahora para los 120KW, tendrían que disminuir algo de cobre para colocar la refrigeración (manteniendo peso y facilidad de flexión actual). Aunque transmitas más potencia lo haces a costa de más pérdidas, en el conductor más algo del sistema de refrigeración.
      El diámetro tiene un límite práctico, pero también se pueden poner más cables.
      Hay prototipos de superconductores que trasportan 1.000.000 KW en DC (no se el voltaje), en un conductor de 40 cm de diámetro, escalando tendríamos 10.000 KW en 40 mm de diámetro, y sin perdidas. Eso un prototipo.
      Y la potencia necesaria para mantener el helio liquido tampoco tiene porque ser demasiada, aunque haya una variación de temperatura de 300 grados, estando bien aislado tampoco sería mucho gasto. También existen superconductores que trabajan a temperatura mayor.
      Refrigerar un trasformador de una subestación tela, además de que existen otras pérdidas.
      Yo creo que a Elon el tema de los superconductores le debe molar, y es el futuro. Aunque estoy de acuerdo, que se puede quedar grande para un siguiente paso.

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    June 16, 2015

    Menos sibariteces refrigeradas y más estaciones de carga ¡¡ para España¡¡

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    June 16, 2015

    Lo que determina el calentamiento del cable es la intensidad de la corriente. También se podría elevar la tensión para poder transmitir más energía con menos intensidad, como se hace en la red de transporte.

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      June 16, 2015

      Pero para poder cambiar el voltaje se tiene que pasar a alterna, y luego a continua al voltaje de la Batería, si no no abria problema.

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        June 16, 2015

        No necesariamente Carnot hay convertidores DC-DC elevadores (boost) y reductores (buck), pero vamos que para transportar 2 metros la electricidad pierdes mas en las conversiones que lo que vas a perder en el cable, ya que hay que usar IGBTs para generar frecuencias altas y despues pasarlo por un filtro LC (L bobina C condensador) y en todos los elementos pierdes algo de tension, ademas en potencias tan grandes es carisimo, hay que meter unas bobinas de la hostia.

        Igual pesa tanto y vale tanto o mas la bobina del convertidor como las baterias jejej, pero tambien pasarla a AC, elevarla con un trafo, volver a reducirla con otro trafo, rectificarla, bufff muchisimas perdidas tambien, mas aun y el coste economico que seria elevadisimo, y solo para 2 metros de cable, que va!!! ni de coña.

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          June 17, 2015

          Entra continua y sale continua, pero por el medio es mas cuadrada con rampas. Pero si tienes razón, de todas formas sería una locura. 😉

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    June 16, 2015

    menuda chorrada: si quieres más potencia mete un cable más gordo. Si metes refrigeración líquida, con el coñazo y el mantenimiento que supone, con menos sección, lo que tienes es un cable con más resistencia eléctrica y con menos eficiencia. Y si la manguera es demasiado gorda para que una señora con 90 años la pinche, pues pones una manguera por fase de 95mm2 y metes ahí potencia eléctrica para retorcer el planeta si hace falta. Y si te molesta la sección mete cargadores a 1000v que trabajen con la mitad de intensidad. Hala! vayan desalojando

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    June 17, 2015

    Y no os planteais que la gente se asusta porque lleva el movil en los “huev..” y emiten una mini onda electrica…o que no quieren lineas de alta tension cerca de ellos, o que no quieren transformadores cerca de sus casas….y en cambio estamos diciendo que cojan cables que trasnportan 120 KW con las manos y los enchufen ellos mismos?…La gente es muyyyyy burrraaaa (que me perdonen…por favor) y aunque esta todo lleno de medidas de seguridad, no se cuanto tardaran los ecolojetas en salir uy decir que todo eso es muy peligroso…
    Que conste que a mi me encantan los supercargadores…solo pienso cuanto tardaran los criticos en venir con sus chorradas….

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    June 17, 2015

    Para empezar es muy posible que Tesla ya cargue su coche a 800 voltios. Si cargaran a 400 voltios (la tension de la batería cargada) necesitarian 325 amperios para 130 kw. Eso es simplemente una burrada y dudo que los lleven por sus cables de Supercharger. En cambio si la batería del Tesla se reconfigura al conectarse al Supercharger (se separa electricamente en dos baterías de 43 kwh de 400 V y se ponen en serie) se puede cargar a 800 voltios, pasando la corriente a unos más llevaderos 162 amperios.

    El problema ahora es volver a subir la corriente para cargar a más potencia, y solo tienes dos salidas, volver a subir tensión o subir corriente. Pasar de 1000 voltios lo veo complicado por cuestiones de seguridad, así que la solución parece ser refrigerar el cable para que la misma sección actual permita pasar de los 200 amperios.

    Es posible que estemos cerca de ver una batería de más de 100 kwh, y que quieran dar un golpe de mesa cargandola en poco más de media hora, algo en plan 300 millas, 30 minutos, jeje.

    Una cosa esta clara, no paran quietos ni un minuto. Siempre un paso por delante.

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      June 17, 2015

      Todo esto que cuentas me ha hecho reconsiderar mi postura respecto a la recarga por inducción. Veamos, la recarga por inducción no me convencía por las inevitables (aunque pequeñas) perdidas de energía que tenia en comparación con la recarga por cable, pero no estaba teniendo en cuenta que las baterías en un futuro, serán cada vez mas grandes, y a la vez habrá mas demanda de cargadores rápidos, estos dos factores harán que en un futuro los cargadores necesiten una potencia muy grande, lo cual entronca con lo que tu cuentas, “El problema ahora es volver a subir la corriente para cargar a más potencia, y solo tienes dos salidas, volver a subir tensión o subir corriente. Pasar de 1000 voltios lo veo complicado por cuestiones de seguridad, así que la solución parece ser refrigerar el cable para que la misma sección actual permita pasar de los 200 amperios”. O sea que para que el cable sea minimamente manejable, deberá ser refrigerado, y deberemos asumir unas perdidas de energía en forma de calor que en los actuales sistemas de carga por cable no tenían, lo que me lleva a pensar, que puesto que debemos admitir perdidas de todas formas, entonces me parece mas atractiva la carga rápida por inducción, es mas cómoda y evita manejar gruesos cables refrigerados con altos voltajes y altos amperajes.

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        June 17, 2015

        La carga por inducción indudablemente tendrá pérdidas mucho mayores que incluso los cables refrigerados, y además la potencia de carga por inducción tiene limitaciones importantes de potencia vs superficie de las bobinas transmisoras y receptoras. La inducción no la veo como opción para la mayoría de los casos, sólo para escenarios concretos. Veo más práctico que las mangueras de los supercargadores en un futuro se roboticen para que el coche pueda conducir sólo Y recargarse sólo, en plan coche fantástico que se saca a pasear el solito…

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          June 17, 2015

          No lo tengo yo eso tan claro, los sistemas de inducción se están refinando y si se consigue una buena alineación con aproximación automática se reducen mucho las perdidas y si se usa alta frecuencia se puede reducir mucho el tamaño de las bobinas , por otro lado los cargadores rápidos van a subir mucho de potencia, pondré un ejemplo hipotetico, supongamos que en un futuro próximo se consigan meter en un coche 200Kwh, suficientes para 1000 km,y en una parada queramos cargarlo en 15minutos, esto implicaria una potencia necesaria para el punto de carga rapida de 800Kw,, manejar un cable que pueda hacer esto lo veo muy problemático, serian 894 voltios a 894 amperios, no creo que se puedan usar cables manejables ni siquiera con refrigeración liquida.

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        June 17, 2015

        La inalámbrica a esas potencias es en mi opinión algo absurdo, con perdón por el tono. La bobina y electrónica de potencia necesaria lo hace inviable, especialmente a bordo de un vehículo “pequeño”.

        Sinceramente siempre he pensado que Tesla adoptaría una solución mucho más sencilla y práctica: instalar otra toma de carga en el otro lado, bajo el otro faro. Si se conecta a un lado puede cargar hasta 130-150 kw, si se conectan dos mangueras de Supercharger, entre 200 y 300 kw.

        Lo que veo cada vez más claro es que hay que aspirar a que cada coche se pueda cargar a corrientes de al menos 2C. Que en media hora pueda recuperar en teoría toda su batería, independientemente de su capacidad. Los coches con mucha batería deberían aspirar a potencias entre los 150-200 kw. Y desde luego espero que el futuro Leaf y el futuro ZOE tengan la decencia de llevar posibilidad de carga cerca de los 80-100 kw.

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    June 17, 2015

    Comentario yidawey:
    En cambio si la batería del Tesla se reconfigura al conectarse al Supercharger (se separa electricamente en dos baterías de 43 kwh de 400 V y se ponen en serie) se puede cargar a 800 voltios, pasando la corriente a unos más llevaderos 162 amperios.

    Muy interesante esto, no lo habia pensado, pero si es cierto que se podria reconfigurar para la carga mediente reles o contactores (mejor contactores en estas potencias), incluso con reles o contactores estaticos a base de IGBTs o tiristores se evitarian los movimientos mecanicos de los contactos…pero habria pequeñas caidas de tension, una cosa por la otra.

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