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¿El secreto de la eficiente y rápida carga del Audi e-tron? Su sistema de refrigeración | forococheselectricos

¿El secreto de la eficiente y rápida carga del Audi e-tron? Su sistema de refrigeración


El sector del coche eléctrico es a día de hoy uno de los más competidos del mercado. Mientras que los coches térmicos tienden a renovarse por completo cada siete años, con un restyling de mitad de ciclo a los cuatro años, los modelos eléctricos sufren continuas modificaciones tanto de hardware como de software para poder hacer frente a las nuevas propuestas que no cesan de llegar al panorama internacional.

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Así, la adición de motores más eficientes, de baterías más capaces y de sistemas de carga más potentes están a la orden del día; sin ir más lejos, marcas como Tesla o Renault tienden a introducir modificaciones relativamente profundas en sus coches eléctricos cada poco tiempo (en el caso de Tesla además se realizan actualizaciones de software vía OTA de forma continua).

Sin embargo, Audi se llevó la palma el año pasado cuando introdujo una serie de mejoras en el tren motriz, en el sistema de frenado y en la gestión de la batería de su e-tron tras apenas un año a la venta. Dichas modificaciones permitieron mejorar la autonomía del e-tron 55 (la versión más capaz), que pasó de 417 km bajo el ciclo de homologación WLTP a 436 km.

Las baterías del Audi e-tron tienen una capacidad de 95 kWh brutos (86,5 kWh útiles). El núcleo de su sistema de refrigeración está formado por perfiles extruidos, los cuales forman una estructura visualmente comparable a un somier de láminas, que se fija a la carcasa de la batería desde la parte inferior empleando un adhesivo térmicamente conductivo de nueva creación.

El espacio entre la carcasa y cada módulo se rellena con un gel termoconductor capaz de transferir de forma uniforme el calor de las celdas al sistema de refrigeración a través de la carcasa, lo que permite mantener la temperatura constante entre los 25º C y los 35º C. El Audi e-tron cuenta con cuatro circuitos formados por 40 líneas de refrigeración, por las cuales circulan 22 litros de refrigerante.

Gracias a este elaborado diseño Audi promete, además de una gran resistencia en caso de accidente, una elevada eficiencia durante la carga, pues el coche puede cargarse en el umbral de potencia máxima (150 kW) entre el 5% y el 70%, cuando la inmensa mayoría de competidores solo son capaces de alcanzar la potencia pico durante cortos periodos de tiempo.

Esto es posible gracias a la enorme capacidad de disipación de calor de la que hace gala el SUV premium cuando carga a alta potencia en corriente continua. El e-tron 55 es capaz de cargar al 80% en apenas 30 minutos, ganando 110 km en menos de 10 minutos. Pasar del 5% al 100% le llevará alrededor de 45 minutos, una cifra llamativamente baja (el 20% final en los coches eléctricos se carga de forma lenta). Por otro lado, a partir de verano Audi permitirá equipar opcionalmente un cargador en alterna de 22 kW (hasta ahora era de 11 kW).

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41 comentarios en «¿El secreto de la eficiente y rápida carga del Audi e-tron? Su sistema de refrigeración»

  1. https://www.youtube.com/watch?v=IRxTbeyNbfs
    Cargar del 10% -> 90%:

    E-tron: 32 minutos ( 80% de 399 km => 319km => 9.98 km/minuto )
    EQC: 46 minutos ( 80% de 417 km => 333km => 7.25 km/minuto )
    I-Pace: 58 minutos ( 80% de 469 km => 375km => 6.47 km/minuto )
    Model X: 1 hora ( 80% de 564 km => 451 km => 7.52 km/minuto )

    Alguien pro-tesla me dirá que el Model X tiene menos márgen y más km, así que ¿Cuánto tardaría el Model X en cargar del 10% al 67%, para recuperar los mismos 319 km que de da el e-tron del 10% al 90%? En ese caso son 33 minutos. Ligeramente por detrás del e-tron.

    Por tanto, en carga rápida el E-tron es el campeón sin duda.

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    • Nota: para viajar sigue siendo el Model X mejor, al tener más autonomía, más puntos de carga superrapida y casi iguala la velocidad de carga del e-tron cuando está vacío.

      Pero asumiendo un viaje por zonas con carga rápida tipo Ionity, al ser el e-tron es el que más rápido carga, sería la segunda mejor opción.

      El tercer puesto se lo daría al I-Pace y el cuarto al «fracaso en ventas» EQC.

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    • Bueno, para alguien que se compra un Model X o un e-Tron supongo que el dinero es lo de menos. Puede que les compense pagar por un porrón de kWh extra (por la muy mala eficiencia del vehículo y lo que necesita para recorrer los mimsos km) a cambio de ganar… 3 minutos de tiempo de carga.

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    • Lo siento dos o tres puntos en contra del Audi son, la poca autonomía y eficiencia, la poca no inexistente red de carga súper rápida y los precios proibitivos de dichas cargas, con lo cual, si tuviera que elegir entre uno de los cuatro modelos, (y sin mirar precio de compra) sería el MX, ya que es la única opción con la que puedes moverte con cierta tranquilidad en España y total tranquilidad en Europa, ya que además de los SUC, tienes los DC y el resto de redes de cualquier otro operador (excepto porche)

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  2. Entonces, para aclararnos, la batería es un sandwich entre este perfil de aluminio, celda, perfil de aluminio, celda…. así hasta 4 niveles.
    ¿Lo entendí bien?
    O son cuatro perfiles en el fondo con una pila de celdas encima….

    Bueno, ya lo averiguaré.

    Lo que me da más curiosidad es saber la degradación que tendrá un batería con este perfil de carga con parada con los perfiles normales, que ponen unos picos más altos al principio.

    Mantiene unos C menores.
    Tiempo al tiempo.

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    • Yo lo que entiendo es esto:

      Por debajo tiene el circuito de refrigeración, encima va la carcasa de aluminio, dentro de esa carcasa de aluminio está el gel conductor (como la pasta térmica de los procesadores), encima de ese gel conductor están los receptáculos de las celdas y dentro de los receptáculos están las celdas prismáticas colocadas en vertical (lo que tiene líneas amarillas en la foto), la colocación de las celdas me recuerda a una estantería con libros o a como se ponen los módulos de memoria RAM. Encima de todo eso hay una plancha de aluminio cerrando el receptaculo de las celdas y cerrando todo está una protección (la plancha negra que hay por encima).

      Tesla lo hace de forma diferente, usan céldas cilíndricas y el circuito de refrigeración pasa entre las celdas y no por debajo.

      El sistema de VAG (el del ID.3 creo que es parecido, aunque algo menos sofisticado), parece cómdo para reemplazar celdas concretas de la batería, si una celda está dañada bastaría con abrir la batería, quitar la tapa del receptáculo de celdas y cambiar la celda. En las de Tesla es más complejo porque el circuito de refrigeración va pegado a las celdas en si, en un serpentín que va pasando junto a todas, por lo que cambiar una celda específica es mucho más complejo, eso hace que sea mejor cambiar un módulo completo en vez de una celda.

      El tamaño de las celdas no obstante es una ventaja para Tesla, en caso de que una celda tenga más desgaste de lo debido no es un gran problema, al ser celdas muy pequeñas casi no va a afectar a capacidad de la batería, por lo que es más tolerante con el desgaste de celdas concretas. No es lo mismo tener 1000 celdas y que se dañe una a tener por ejemplo 100 y que se dañe una, en un caso vas a tener una pérdida del 0,1% y en el otro del 1%.

      Otra ventaja del sistema de VAG es que en teoría permite algo más de densidad en el pack de baterías, el sistema de refrigeración ocupa menos espacio entre celdas por lo que será ligeramente más denso que el de Tesla, aunque la diferencia final no va a ser demasiado alta.

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      • Estuve mirando un poco más y la cosa es como dices con una diferencia.
        Hay una carcasa de plástico y en está están los perfiles extruidos por donde pasa el refrigerante (que son 4 circuitos para evitar que al final llegue refrigerante tibio).
        Sobre este perfil montan los módulos, que son de aluminio (dentro de estos módulos están las celdas prismaricas que ves en la foto)
        Así que si hay un problema, hay que cambiar dicho modulo, no la celda.
        Puede ser que a posteriori reciclen las celdas buenas, pero en el coche no ves las celdas, ves cajas de alumino con marcas de + y de – (se ve en la foto, en las conexiones)

        Estoy de acuerdo, y más después del video de Munro, que las baterías de Tesla no son reparables, no solo por el circuito, sino por esa especia de espuma que pega el todo y las conexiones soldadas que forman los «ladrillos» dentro del pack mismo.

        Me imagino que ya tendrán un control de calidad que les permite asegurarse de no tener fallos que obliguen al cambio de batería, como pasaba al principio.

        Pero sean como sean, me gusta como controlan la temperatura con este sistema.
        Es que 22 litros de refrigerante son muchos litros….

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    • No creo que te tengas que preocupar de eso, tienen muchos kWh ocultos, para que no llegues a enterarte de la pérdida real que sufre el pack

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    • ¿Te da que es el campeón en cuantos C o en cuantos kWh carga a la hora?
      Que el Model y cargue a 2,4C durante 5 minutos no significa que logra cargar más kWh en media hora.

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      • Carga durante 20 minutos a esa potencia de media.
        Al principio más de 180 y al final menos de 180. La media es 180.
        Durante 20 minutos.

        Lo pone en la noticia. Irónicamente.

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        • En la noticia no pone nada de eso, esos son los números que has hecho respecto a la noticia. De todas formas ver si vemos un vídeo de esa supuesta carga, que por ahora tenemos un tweet y una foto XD. Del Taycan el bueno de Bjorn si tiene vídeo (que por cierto, carga del 2% al 80% y la batería no tiene la misma capacidad en uno y otro)…..y del Model 3 en V3 hay varios.

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        • Tienes razón en una cosa, el Model Y carga 60 kWh en 20 minutos, con la diferencia que al principio, cuando carga a 250 kW, está cargando a 3,3 C.
          Mientras el eTron carga 65 kWh en 30 minutos. Eso sí, nunca pasa de 1,6 C
          Personalmente, y ya lo he dicho varias veces, prefiero la filosofía de Audi.
          Mientras no salgan baterías que puedan soportar tranquilamente los 4 o 5 C de forma normal.

          Tal vez en unos años sean las celdas estándar, pero con las actuales, prefiero menos C constantes y perder 5 minutos más.

          Responder
    • Wow. Del 5% al 85% es 20 minutos! Con 505 WLTP eso so 404km en sólo 20 minutos.

      No es una comparativa exacta porque no es lo mismo de 5%->85% que de 10%->90%, así que redondeo, pero….
      E-tron: 32 minutos ( 80% de 399 km => 319km => 10 km/minuto )
      Model-Y: 20minutos ( 80% de 505 km => 404km => 20 km/minuto )

      Si se cumple de manera constante, y si Tesla actualiza pronto su red de superchargers, el Model-Y lo va a petar aún más.

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  3. Se tienen que reconocer las cosas, los ingenieros han hecho muy buen trabajo con el pack y el protocolo tanto de Audi como de Porsche. La refrigeración avanzada les permite cargar en unos tiempos que actualmente son de los mejores. Otra cosa serán los problemas que han tenido, la falta de puntos y la poca eficiencia del conjunto, pero el sistema está bien currado.
    Creo que es un acierto la técnica de «celdas inmersas en fluído». De hecho el otro día pude ver una filtración de un pack de alto rendimiento y las celdas iban directamente sumergidas en un circuito de aceite dieléctrico.

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    • Yo creo que la elección de la celda tiene mucho que ver por cuanto generan menos calor en los procesos de carga y descarga. La mejor manera de refrigerar una celda es que el flujo de Q vaya en sentido paralelo al eje del jelly roll y eso no ocurre en este diseño.

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      • La mejor forma de refrigerar, y ya lo saben hace mucho, es que el refrigerante circule por el eje del rollo.
        Es la mejor forma de evitar puntos calientes, porque el refrigerante está a la misma distancia en toda la celda.
        Pero es el sistema más difícil de aplicar.
        Esto lo saben por las pruebas de laboratorio.
        Aún no encontraron la forma de aplicarlo de una forma práctica en un coche.

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    • Dudo mucho que cargue igual, el sistema de refrigeración de la plataforma MEB, aunque similar, es menos sofisticado y menos potente.

      Por lo que se es parecido en que la refrigeración va por debajo de la carcasa y en que las celdas prismáticas van montadas como si fuesen libros en una estantería tumbada, pero el sistema de refrigeración no es tan potente como el del eTron o el Taycan, por lo que disipará peor la temperatura lo cual significa que no va a poder mantener el mismo nivel de carga.

      No me extrañaría demasiado que la curva de carga del ID.3 sea parecida a la del Peugeot 208 o igual un poquito mejor, pero nada que ver con la del e-tron (como futuro comprador del ID.3 espero equivocarme y que realmente sea como la del e-tron, pero lo dudo mucho).

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  4. ¿De verdad alguien se cree que hay capacidad para cambiar el parque automovilístico actual?

    Hay que aceptar que muchos de los que hoy tienen un térmico se van a quedar sin VE.

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    • De un día para el otro, por supuesto que no.
      Pero esto es igual a preguntar ¿Cuánto tardó en formarse el parque automotor actual?
      Que se tarde 30 años sería lo lógico, como mínimo.
      Y hablo de los mercados más importantes, Europa, Asia y Norteamérica.
      Latinoamérica y África tardarán más.

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      • En resumen.. que vives en la parra y crees que si.

        (Y no, yo no he especificado “en que tiempo”, porque es independiente del resultado de la respuesta).

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        • No, no vivo en la parra.
          Y si, creo que en unos 50 años se podrá cambiar todo el parque automotor, sin duda.
          ¿Y tú porqué crees que no?¿Por las baterías o por el caucho de las ruedas?

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  5. Tenía entendido que (no he ido a comprobarlo) que el ETron tenía mucho margen en la batería lo cual le ayuda a ofrecer esta potencia de carga tan alta (sobretodo al final) dado el tamaño de la batería útil.

    Si bien es cierto que prefiero la curva de carga de un M3 (aunque la media final sobre una carga completa sea tal vez algo más baja), que se anuncia a bombo y platillo las cargas a 350kW, 150kW de potencia es mucha potencia y permite ir recargando en viaje sin darte cuenta.

    A ver cuando llega dicha tecnología a segmentos más bajos.

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    • Es una combinación de ambas cosas, un buen sistema de refrigeración y un buffer amplio. Sobre la carga del Model 3… el problema es que baja la carga relativamente rápido, igual te carga a 250kw del 5% al 15-20% pero de ahí ya baja. La del e-tron por el contrario es sostenida a 150kw hasta el 70-80% lo que hace que si cargas del 10 al 90% el e-tron lo haga más rápido… eso si, debido a que el e-tron es un coche más pesado y menos aerodinámico en kilómetros por minuto el Model 3 le va a dar una paliza gorda, pero en KWh el e-tron hace un papel muy bueno.

      Al final todo va a depender de cuantos cargadores tengas en tu ruta, si ambos coches fuesen igual de eficientes y tienes muchos cargadores es posible que te salga mejor cargar por ejemplo hasta el 60% e ir al siguiente cargador y eso hace que con la carga de baterías del Model 3 lo hagas en menos tiempo ya que hasta el 50% cargas más rápido que con las del e-tron, pero si no hay muchos cargadores es mejor cargar al 90-100% y en ese caso la curva del e-tron es muy ventajosa, ya que llegas al 90-100% antes.

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    • El eTron es igual de «Eficiente» que un Model X…..
      Que es con el que hay que mirarlo…
      10% arriba o abajo….
      Y si, es mucho más eficiente, a nivel energético, que un Q7….

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  6. 22 litros de refrigerante .
    Y luego van otros y dicen que NO hace falta refrigeración , o que con un ventilador vale.
    Y que el Model S se recalienta ….

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  7. A ver, que se os llena la boca ¿cuántos cargadores hay en toda España que ofrezcan más de 50 Kw? (Tesla aparte con sus supercargadores de pago previo).
    Creo que se pueden contar con los dedos de una mano, y puede que hasta sobren dedos 🙂

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