Vehiculos_Hibridos_y_Electricos_Ingenieria_Automotriz_Navia,_Paz

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VEHÍCULOS HÍBRIDOS 
Y ELÉCTRICOS
Docente: Ing. Walter Canedo Espinoza
Estudiantes: Navia Castro Sergio Orlando
Paz Pereira Andre Moises
Pérez Aguilar Milovan Enrique
Gestión: II/2022
INGENIERÍA AUTOMOTRIZ
VEHÍCULOS 
HÍBRIDOS
¿Qué es un automóvil 
híbrido?01
Vehículo híbrido o híbrido eléctrico 
(HEV = Hybrid Electric Vehicle)
Es un vehículo que tiene incorporado 
más de una fuente de potencia en el tren 
motor, los cuales son un motor térmico 
de combustión interna (ICE) y un motor 
eléctrico.
Son alimentadas por una batería 
electroquímica, ultra condensadores o 
una combinación de ambas.
Diferencias entre los HEVs y vehículos 
convencionales
Diferencias entre los HEVs y vehículos 
convencionales
¿Por qué se los utiliza?
Se los utiliza porque contienen una 
reducción de consumo de combustible y 
de emisiones, la cual es una de sus ventajas 
frente a los vehículos convencionales.
El comportamiento de los motores 
eléctricos(máximo par desde mínimas 
revoluciones de giro) permiten un gran 
rendimiento del vehículo en aceleraciones, 
debido a que contienen menor pérdida de 
calor y menores pérdidas por fricción.
Existe un mayor rango de alta 
eficiencia energética de las 
máquinas eléctricas, mientras que 
el ICE es altamente eficiente en 
periodos transitorios
Tiene una recuperación 
de energía mediante la 
frenada regenerativa
Existen 4 razones por la que consigue 
una reducción de consumo y emisiones 
Realiza el uso del motor 
eléctrico en tráfico lento, 
evitando el uso de ICE, ya que 
en estas condiciones es 
ineficiente
Algunos HEV son enchufables, y 
son llamados PHEV(Plug-in 
Hybrid electric Vehicle), en lo 
que la batería es recargable, 
permitiendo mayor autonomía 
en modo eléctrico y resultando 
menos emisiones
Aumento de peso 
debido a las 
baterías
Elevado precio de 
venta, comparado 
con los 
convencionales
A su vez existen algunas desventajas
Complejidad de 
los componentes 
y el manejo de la 
energía
Vida útil de las 
baterías en 
función de la 
carga y descarga
Historia de los 
automóviles híbridos02
1834
El primer vehículo eléctrico 
fue creado por Thomas 
Davenpor, pero el primer 
vehículo comercial surge en 
1851 que alcanzaba 32 km/h
1859
Hasta 1859, todas las baterías 
tenían que ser vaciadas de 
forma permanente, pero 
Gaston Planté inventó la 
batería de Plomo-ácido, la 
primera en recargarse
1889
William H. Patton tuvo la 
patente de un hibrido 
gasolina-electrico,donde un 
motor a gasolina alimentaba 
una batería de ácido-plomo
1896
J.H.Dowsing montó en un 
auto dínamo que encendía el 
motor de gasolina, o 
propulsaba el auto, o 
recargaba baterías.
H.J Downsing y L.Epstein 
patentaron ideas sobre 
vehículos híbridos para 
camiones o autobuses. 
Posteriormente fueron 
utilizadas en Estados Unidos
1900
Ferdinand Porshe desarrolló 
el “mixte hybride”, que fueron 
uno de los primeros 
vehículos híbrido de gasolina 
- eléctrico, que disponía de 
un sistema de tracción a las 4 
ruedas en híbrido en serie en 
el que habían 4 motores 
eléctricos, uno por cada 
rueda. Eran alimentadas de 
una batería y a su vez 
recargada mediante un 
motor térmico. Tenía 64 Km 
de autonomía
1898
El español Emilio de la 
Cuadra, fabricó una gama de 
cuatro modelos que podían 
tener un motor de gasolina 
unido a un generador 
eléctrico, que se encargaba 
de recargar las baterías 
constantemente (lo que hoy 
se llama las baterías en serie)
1908
Creación del FORD modelo T, 
y el inicio de la producción en 
serie y del transporte 1.0. La 
cual frenó las producciones 
de EV y HEV porque tenían 
menor costo de fabricación
1911
El primer vehículo fue puesto 
en circulación por la Woods 
Motor Vehicule Company, fue 
un fracaso comercial. Aparte 
que entra el paradigma de 
combustible ilimitado
1967
Creación de la tecnología del 
frenado regenerativo por 
American Motors Amitron, 
que era un concep car, que 
se recargaba por este 
frenado
1979
Presentación del prototipo 
Fiat 131, que tenía un motor 
eléctrico en paralelo con el 
motor de combustión
1990-2000
Desde 1990 se tuvo el auge 
de la tecnología de los 
híbridos y eléctricos, de 
manera global y acelerada. 
Debido a factores de falta de 
combustibles fósiles, querer 
mayor eficiencia y tener 
menos impacto en el medio 
ambiente. Se inició el 
transporte 2.0.
1888-89
Creación de nuevos modelos 
como el Alfa Romeo Alfa 
Hybrid, Audi Audi Duo 1989 
con un motor de ICE de 100 
Kw y un tren trasero de 
motor SIEMENS de 21,3Kw
El primer vehículo híbrido en 
masa fue el Toyota Prius en 
1997, que sólo se ofreció en 
Japón. Las demás 
tecnologías se fueron 
globalizando aún más en los 
años 2000
¿Por qué son más 
eficientes?03
¿Por qué son más eficientes?
El rendimiento del automóvil híbrido es 
de hasta un 30% más que los de 
combustión interna.
El ahorro es del 50% de combustible 
comparado con el de ICE, pero esto 
depende del manejo del conductor.
En la ciudad aumenta hasta un 11% y un 
6% en carretera, además que genera 
menos ruido.
Recordando las curvas características
Curvas características de un ICE y un 
motor eléctrico
Curva característica de BMW X6 Sport 
Hybrid 2011 (gasolina - 2 motores eléctricos)
Tabla comparativa de emisiones de Co2 de EV, 
HEV, PHEV y vehículo de gas convencional 
Tabla comparativa de emisiones de Co2 de 
modelos híbridos y convencionales del 
Toyota Auris
Combustibles que son utilizados en 
Vehículos híbridos
Ciclo Atkinson04
¿Por qué el ciclo Atkinson?
El motor de ciclo Atkinson se popularizó tras la introducción y 
comercialización de los vehículos híbridos. Dicho ciclo es muy 
utilizado en coches híbridos porque consigue aumentar la eficiencia 
global y lograr así un bajo consumo de combustible.
Este ciclo logra relaciones más 
altas de compresión, por lo que la 
mezcla logra la explosión mucho 
antes que el otto, aumentando el 
rendimiento termodinámico. Esto 
se consigue retrasando el cierre 
de las válvulas de admisión, lo 
que permite que los gases 
vuelvan a fluir dentro de la 
cámara.
Funcionamiento
La compresión en el ciclo atkinson hace parte de la mezcla aire-combustible sea 
llevada de vuelta al colector de admisión, esto reduce drásticamente las pérdidas 
que un motor presenta durante la compresión, además, durante la carrera de 
expansión en el ciclo Atkinson, los gases de escape alcanzan presiones que se 
aproximan mucho a la atmosférica
Las únicas diferencias entre los 
dos ciclos son la etapa de 
compresión y el hecho de que los 
gases de escape producen mayor 
trabajo en los motores de ciclo 
Atkinson.
Funcionamiento05
La mayoría de los vehículos ligeros que son híbridos utiliza el ciclo 
termodinámico de atkinson dentro de sus motores, este es muy similar al ciclo 
otto y tiene un uso más eficiente de la energía térmica, pero no todo es ganar, si 
bien los motores que trabajan con el ciclo Atkinson consumen menos 
combustible, también presentan pérdidas importantes de potencia.
Ciclo termodinámico
Un coche híbrido funciona al combinar un 
motor eléctrico con uno de combustión, 
generalmente de gasolina, aunque también 
puede ser de diesel. Los dos motores pueden 
trabajar en conjunto o separados para 
impulsar el vehículo.
El motor de combustión en un auto híbrido 
funciona de la misma manera que en un 
coche convencional, aunque en algunos de 
los casos no mueve el vehículo directamente, 
sino que genera energía para alimentar la 
batería o baterías que utilizan el motor 
eléctrico para darle tracción a las ruedas.
¿Cómo funciona un motor híbrido?
La energía eléctrica es la que generalmente 
mueve el vehículo, aunque algo importante a 
destacar es que el sistema híbrido es 
autónomo, es decir, activa el motor eléctrico, 
el de combustión, o ambos al mismo tiempo 
dependiendo de factores como la velocidad o 
las necesidades del automóvil.
Para viajes más cortos en los que se 
requieren velocidades medias o bajas, un 
híbrido aprovechara predominantemente la 
energíaeléctrica, mientras que cuando se 
requiera de más potencia se utilizará el 
motor de combustión.
¿Cómo funciona un motor híbrido?
Una de las grandes ventajas de los coches 
híbridos es que sus dos motores, el eléctrico 
y el de combustión, trabajan juntos 
eficientemente para ahorrar energía. Al usar 
estas dos fuentes de energía, los híbridos 
requieren menos combustible para funcionar 
que un automóvil convencional. Esto 
significa que un depósito lleno llegará más 
lejos y te ahorrará dinero del bolsillo.
¿Cómo funciona un motor híbrido?
Un híbrido en realidad tiene dos baterías, una normal que opera para arrancar el 
motor de combustión y otra de tracción que suministra electricidad a los 
motores que impulsan las ruedas. El motor de combustión acciona un 
generador que recarga la batería de tracción, y que también se recarga 
mediante el frenado regenerativo, que aprovecha la energía que se genera al 
reducir la velocidad y frenar. A estos vehículos se les conoce como híbridos 
autorecargables.
Alimentación de un automóvil híbrido
La batería de un vehículo híbrido está hecha de 
iones de litio, un material diseñado para absorber y 
almacenar energía rápidamente.
Un full hybrid tendrá una batería más grande que 
un mild hybrid, mientras que un híbrido enchufable 
tendrá la batería más potente de los tres y también 
la más pesada. Hay que tener en cuenta que cuanto 
más grande es la batería, mayor es su penalización 
de peso.
La energía del motor de combustión será utilizada 
para recargar la batería, al igual que el frenado 
regenerativo, y un híbrido enchufable se puede 
recargar de la red eléctrica.
Alimentación de un automóvil híbrido
Clasificación06
Clasificación de acuerdo a su 
funcionamiento
Híbrido en serie:
Este tipo de vehículos son impulsados 
por el motor eléctrico, pues es el 
encargado de dar tracción a las ruedas. 
El motor de combustión no tiene 
conexión con estas, su objetivo es 
generar electricidad para que el 
eléctrico mueve al coche y se 
desconecta temporalmente cuando la 
batería se ha cargado totalmente.
Clasificación de acuerdo a su 
funcionamiento
Híbrido en paralelo:
En los coches híbridos en 
paralelo, los dos tipos de 
motores, tanto el eléctrico 
como el de combustión, 
trabajan para impulsar al 
vehículo. Pueden hacerlo de 
manera individual o al mismo 
tiempo, por lo que también se 
les conoce como semi híbridos.
Clasificación de acuerdo a su 
funcionamiento
Híbrido combinado:
Los coches híbridos combinados son 
aquellos que se mueven con el impulso 
de cualquiera de sus dos motores, pues 
tanto el eléctrico como el motor de 
combustión están conectados a las 
ruedas. Se les conoce también como full 
hybrid.
Clasificación de acuerdo a su sistema 
eléctrico
Micro híbrido:
Un coche micro híbrido es aquel que tiene un motor de combustión, ya sea de 
gasolina o diesel, pero el motor de arranque ha sido sustituido por un motor eléctrico 
con más potencia y que funciona solo en momentos específicos para ayudar al de 
combustión. Su diferencia con otro tipo de híbridos es que no puede desplazarse 
solamente en modo eléctrico.
La potencia eléctrica suele estar entre 3 y 5 kW, y pueden tener una configuración de 
12 a 48 V.
Clasificación de acuerdo a su sistema 
eléctrico
Mild hybrid o híbrido ligero:
Los híbridos ligeros son el tipo de híbrido más 
simple y, consecuentemente, sus costes y 
emisiones también son inferiores en la mayoría 
de situaciones.
En un mill hybrid, el motor siempre alimentará el 
automóvil, pero asistido por una batería potente, 
la mayoría de las veces al acelerar. Este refuerzo 
de la batería reduce la carga de trabajo del 
motor de combustión. Y la energía, que de otro 
modo se perdería al frenar el vehículo, es 
utilizada para recargar la batería.
Son de potencias de 7 a 20 kW.
Clasificación de acuerdo a su sistema 
eléctrico
Full hybrid:
Los full hybrid son los coches híbridos en los que el 
motor eléctrico propulsa el automóvil y obtiene la 
energía tanto de la batería como del motor de 
combustión.
La ventaja de los full hybrid, en comparación con los 
mild hybrid, es su capacidad de funcionar solo con el 
motor eléctrico en distancias cortas y, así, reducir aún 
más el consumo de combustibles y sus emisiones. Al 
igual que un híbrido ligero, este tipo de vehículo se 
recarga de manera automática.
Contienen potencias de suministro de 30 kW o más.
Clasificación de acuerdo a su sistema 
eléctrico
Clasificación de acuerdo a su sistema 
eléctrico
Híbrido auto recargable:
Los modelos full hybrid y mild hybrid son 
híbridos recargables. Sus baterías se 
alimentan con la energía creada por el 
motor de combustión. No es necesario 
enchufarlos, por lo que nunca tendrás que 
preocuparte por encontrar un punto 
eléctrico de recarga.
Los vehículos híbridos también se recargan 
mediante un proceso llamado frenado 
regenerativo, a través del cual recuperan la 
energía cinética del automóvil que, de otro 
modo se perdería, para así cargar su 
batería.
Clasificación de acuerdo a su sistema 
eléctrico
Hibrido enchufable:
Un híbrido enchufable o plug in hybrid es el 
tipo de híbrido que lleva la tecnología full 
hybrid un paso más allá, es decir, puede 
autorecargarse, pero también recargarse 
desde una fuente externa de energía. Sus 
baterías, más grandes, le proporcionan una 
autonomía 100% eléctrica más amplia. Como 
mencionamos, un híbrido enchufable 
también puede autorecargarse, pero requiere 
del apoyo de un punto de suministro externo. 
En un viaje corto, con tráfico ligero y a 
velocidades moderadas y con una carga útil 
pequeña, un híbrido enchufable debería 
funcionar completamente con la batería.
Componentes07
Motor de combustión interna
En general todos los vehículos híbridos disponen de 
un motor de combustión interna, que puede ser 
gasolina o diesel.
La mayoría de los modelos híbridos del mercado, 
sobre todo si son vehículos ligeros, tipo turismo, 
utilizan motores de combustión interna de gasolina.
Energía química Energía cinética
CICLO ATKINSON
Motogenerador eléctrico
El conjunto motor eléctrico y generador, junto con la unidad de control que lo 
gobierna, es quizá la pieza fundamental de todo sistema híbrido. Por un lado el 
motor eléctrico debe ser capaz de transformar la energía eléctrica que le 
proporciona las baterías en energía mecánica para el accionamiento de las 
ruedas, pero además, y gracias a que los motores eléctricos de los sistemas 
híbridos son de doble sentido, debe ser capaz también en determinadas 
situaciones de la conducción (por ejemplo durante la frenada) de transformar la 
energía cinética del vehículo en energía eléctrica para que se almacene en las 
baterías.
Por otro lado, el generador es un elemento que transforma la energía mecánica 
que le proporciona el motor de combustión en energía eléctrica usada para el 
accionamiento del motor eléctrico. También el generador puede funcionar 
como motor de arranque del motor de combustión, siempre y cuando el nivel 
de carga de las baterías lo permita.
En muchos modelos de vehículos híbridos, el sistema motogenerador eléctrico 
realmente lo componen dos unidades de motogeneradores trifásicos que 
funcionan en alta tensión (alrededor de 500 VAC), denominados Moto 
Generador 1 y Moto Generador 2.
Para conseguir la corriente alterna que haga funcionar los motogeneradores es 
necesario la utilización de un inversor de corriente que se alimenta desde las 
baterías de alto voltaje HV.
Motogenerador 1 (MG1)
MG1 recarga la batería HV como generador, suministra alimentación eléctrica 
para excitar el MG2 y sirve de motor de arranque para dar el giro inicial a ICE 
(motor a gasolina). Además, regula la cantidad de energía eléctrica generada 
(variando las rpm del generador), el MG1 controla eficazmente la función de 
transmisión continuamente variable del transeje.
Motogenerador 2 (MG2)
MG2 está engranado directamente a la transmisión, trabaja conjuntamente con 
ICE (motor a gasolina)para poder impulsar las ruedas. Cuando se activan los 
frenos regenerativos, el MG2 convierte la energía cinética del vehículo en energía 
eléctrica, que se almacena en la batería de la HV. 
Inversor
El inversor es otro de los componentes 
fundamentales de los vehículos híbridos, 
cuyo funcionamiento está controlado por la 
unidad de control electrónica del sistema, el 
cual, además de generar las órdenes que 
regulan el normal funcionamiento del 
inversor, también realiza su diagnóstico en 
tiempo real, incluyendo la generación de 
códigos de fallos del inversor, en casos que 
se produzcan.
En primer lugar, el inversor se encarga de hacer funcionar a los dos 
motogeneradores eléctricos. Para ello, el inversor recibe la alimentación eléctrica 
de la batería de alto voltaje HV a una tensión de 220 V DC en corriente contínua. 
El inversor se encarga mediante un circuito de potencia de transformar esta 
corriente que recibe de la batería en una corriente de tipo alterna de tres fases y 
en alta tensión (alrededor de 500 VAC), que es el tipo de corriente necesaria para 
hacer funcionar a los dos motogeneradores. 
Otra tarea que desempeña es hacer funcionar el motor eléctrico que activa el aire 
acondicionado del vehículo.
Inversor
Sistema de refrigeración del inversor
Como el inversor maneja corrientes 
eléctricas en alta tensión, en el interior 
se genera mucho calor, que es necesario 
evacuar. Para ello el dispositivo dispone 
de un sistema propio de refrigeración 
por agua, que permite mantener una 
temperatura controlada de todos los 
componentes electrónicos que 
constituyen el inversor.
Sistema de enfriamiento inversor y 
motogeneradores
Termocuplas que monitorean el aumento de temperatura en estos elementos que al 
momento de su operación generan calor. Las termocuplas están conectadas en serie 
a una resistencia de valor fijo formando un divisor de tensión que facilita el 
monitoreo de las temperaturas por medio de la ECU. 
La temperatura en el inversor fluctúa entre 30 y 100 °C lo que equivale a voltajes 4,5 V 
y 2V, cuando el sistema detecta valores cercanos a los 100 °C , activa la bomba y el 
electroventilador, al activar la bomba el líquido refrigerante comienza a circular.
El sistema de enfriamiento está 
provisto de un tanque de 
almacenamiento del refrigerante 
caliente (Coolant Heat Storage Tank), 
este sistema permite un rápido 
calentamiento de la máquina (MCI 
Motor de Combustión Interna) 
precalentando la cabeza de cilindros.
Batería de alto voltaje
Las baterías de alto voltaje HV en los vehículos 
híbridos son los elementos encargados de 
almacenar la energía para poder ser utilizada 
posteriormente por el sistema híbrido para el 
accionamiento del vehículo.
Las baterías destinadas a la automoción 
deberán ser diseñadas para soportar unos altos 
niveles de exigencia. Por un lado, deberán ser 
capaces de almacenar la mayor cantidad de 
energía con la menor masa posible (lo que se 
denomina densidad energética).
También deberán ser capaces de soportar 
rangos de temperaturas de funcionamiento 
muy amplios sin sufrir deterioros, accidentes o 
posibles riesgos de incendio. Y además, 
deberán estar diseñadas para poder soportar 
miles de ciclos de recarga sin que ello merme 
de manera significativa la duración de la vida 
útil.
Batería de alto voltaje
ECU de la batería
Monitorea el amperaje de carga / 
descarga, carga de salida.
Gestiona la cantidad de calor 
generado, ajusta el ventilador de 
refrigeración
Controla la temperatura y el voltaje de 
la batería y si se detecta un mal 
funcionamiento, puede limitar o 
detener la carga y descarga para 
proteger la batería. 
Sistema de alta tensión
Está comprendido en conexiones entre 
baterías HV, inversor y 
motogeneradores, el sistema maneja 
tensiones hasta 650 V.
El cable es de material aluminio en su 
interior y su revestimiento es de color 
naranja para su distinción entre los 
demás cables que manejan tensiones 
inferiores. 
Frenos regenerativos
Cuando queremos disminuir la velocidad del vehículo, el motor eléctrico MG2 
funciona como un generador. Cuando se pisa el pedal de freno, el sistema 
controla la coordinación entre el freno hidráulico del ECB (Electronic Control 
Braking) y el freno regenerativo y preferentemente usa el freno regenerativo 
El eje de transmisión y el MG2 están unidos mecánicamente. Cuando las ruedas 
motrices hacen girar MG2 y hacen que opere como un generador, se transmite 
una fuerza de frenos regenerativos de MG2 a las ruedas motrices. Esta fuerza se 
controla mediante el sistema THS-II, que controla la generación de electricidad. 
ECU del sistema híbrido
El ECU híbrida se controla mediante la técnica conocida como PWM 
(modulación de ancho de pulso) que consiste en la variación del pulso respecto 
a la frecuencia. 
Entre las funciones más relevantes están: la activación de los relés de alta 
tensión que se ubican en el módulo de la batería para el paso del alto voltaje 
hacia el inversor, la activación de los motogeneradores MG1 y MG2. Otras 
funciones son de comunicación con diversos módulos como son: el módulo 
inmovilizador, control de anti derrapé, airbag, transmisión, módulo de batería 
híbrida, módulo de control de motor, módulo del control de frenado, etc. 
VEHÍCULOS 
ELÉCTRICOS
¿Qué es un automóvil 
eléctrico?01
Vehículo eléctrico (EV = Electric Vehicle)
Es una máquina de transporte que utiliza 
uno o más motores eléctricos para 
transformar la energía eléctrica en 
mecánica.
Pueden usar motores térmicos para 
alimentar sistemas secundarios.
La corriente del sistema puede ser AC o 
DC. Son vehículos de alta eficiencia.
Clasificación02
Tipos de vehículos eléctricos
Vehículos eléctricos a batería (EV o BEV)
Los EV constan de una batería 
recargable, motor eléctrico y un sistema 
de control.
Estos vehículos pueden ser bicicletas, 
motocicletas y automóviles. Estos son los 
más usados en distintas partes del 
mundo.
Su gran ventaja, es que la batería es 
recargable y puede ser reutilizable. 
También los últimos modelos tienen una 
buena autonomía.
Esquema de un vehículo eléctrico a 
batería (EV o BEV)
Vehículo solar eléctrico
El primer vehículo solar fue creado en 
Inglaterra en 1979 por Allan Freeman.
El vehículo captura energía solar a través 
de celdas o paneles fotovoltaicos, que 
convierten esta energía solar a energía 
eléctrica, la cual hace cargar a la batería 
del vehículo.
Configuración de VEs: Motor simple
Es una de las primeras configuraciones.
No es muy eficiente y son más sencillos 
de fabricar.
Configuración de VEs: Doble Motor 
Tiene mayor potencial, ya que tenemos 
doble motor que serán posicionados una 
para cada par de ruedas.
Tienen una aceleración y desaceleración 
rápida.
Configuración de VEs: Triple Motor 
Tiene mayor potencial, ya que tenemos doble 
motor que serán posicionados una en un eje y 
dos para la parte trasera.
Tiene mejor manejo, mejor estabilidad y agarre.
Tienen una aceleración y desaceleración rápida.
Configuración de VEs: Cuatro Motores
Tiene mayore potencial, ya que tenemos doble 
motor que serán posicionados un par en un eje 
y otro par en la parte trasera.
Tiene mayor eficiencia energética y los motores 
son más pequeños.
Tienen una aceleración y desaceleración rápida.
Baterías presentes en 
automóviles eléctricos03
Tipos de baterías
Tipos de baterías
Parámetros de desempeño
Se tienen los siguientes parámetros:
● Capacidad o carga (Ah)
● Energía almacena (Wh)
● Energía específica (Wh/kg)
● Densidad de energía (Wh/m^3)
● Potencia específica (W/kg)
● Eficiencia
● Radio de descarga
● Vida de batería
Batería de plomo - ácido (lead acid)
Para los vehículos eléctricos, se utilizan 
baterías de plomo ácido más robustas 
que resisten ciclos profundos y usan un 
gel en lugar de un electrolito líquido.
Batería de plomo - ácido (lead acid)
Batería de plomo - ácido (lead acid)
Ventajas:
● Es barato
● Se produce a gran escala● Baja resistencia interna
Desventajas:
● Más pesado
● Baja energía y potencia específicas
● Necesita mantenimiento
Batería de Níquel - Hidruro Metálico
Tiene un rendimiento similar a la batería 
de NiCd, siendo la principal diferencia 
que en la batería de NiMH el electrodo 
negativo utiliza hidrógeno, absorbido en 
un hidruro metálico.
El principio básico es una reacción 
reversible en la que el hidrógeno se une 
al metal y luego se libera como 
hidrógeno libre cuando es necesario.
El volumen de mercado de las baterías 
de NiMH aún es pequeño, pero con la 
producción en cantidad, el precio bajará.
Batería de Níquel - Hidruro Metálico
Ventajas:
● Alto energía y potencia específicas
● Alto tiempo de vida
● Amigable con el medio ambiente, 
fácilmente recargable
● Altos ciclos de vida
● Amplio rango de temperaturas de operación
● Resistente a sobrecargas
Desventajas:
● Alto valor de autodescarga
● Más caros que las de Cd
● Mayor generación de calor
 
Batería de Litio - Ion
Una batería de iones de litio es una 
batería recargable en la que los iones 
de litio se mueven entre el ánodo y el 
cátodo, creando un flujo de 
electricidad.
El material de ánodo más popular 
comercialmente es el grafito. El 
cátodo es generalmente uno de tres 
materiales: óxido de litio cobalto, 
fosfato de litio hierro, óxido de litio 
manganeso.
Batería de Litio - Ion
Ventajas
● Alta potencia específica
● Alta energía específica
● Bajo nivel de autodescarga
Desventajas
● Es sensible a altas temperaturas
● Si la batería se descarga 
completamente, no será posible 
cargarla nuevamente
● Más caro que las de Ni-Cd
● Necesitan un sistema de 
protección contra picos de 
tensión
Performance batería de Litio - Ion
Comparación de las baterías en un 
diagrama de Ragone
Resumen y características de las baterías
Tipos de motores 
eléctricos04
Motores eléctricos
Motores eléctricos DC de escobillas
Ventajas:
● No requiere ningún controlador para 
funcionar
● Máximo torque a bajas revoluciones
Desventajas:
● Voluminoso
● Bajo rendimiento, alta generación de 
calor
● Refrigerar el motor es complicado, 
porque se genera en centro del rotor
Ya no se utiliza en autos eléctricos
Motores eléctricos DC de escobillas: 
Fiat Panda Elettra
El primero que se fabricó en serie.
Corriente continua con 9,2 kW.
Estaba alimentada por 12 baterías 
de plomo de 6V cada una 8 hrs de 
carga en una toma de corriente 
doméstica.
Motores eléctricos DC sin escobillas
Ventajas:
● Más livianos y silenciosos
● Larga vida y confiabilidad
● Alto torque de arranque
● Alta eficiencia 95 a 98 %
● Alta densidad de potencia
Desventajas:
● Rango de potencia constante corto
● Alto costo
El estator se encuentra en el centro.
Puede ser AC.
Para autos pequeños, potencia menor a 
60 kW.
Motores eléctricos DC sin escobillas
Motores sincrónico de imanes 
permanentes
Ventajas:
● Alto torque de arranque
● Compacto
● Puede implementarse sin ninguna caja de 
velocidades
● Es síncrono
● No producen pérdida por corriente
Desventajas:
● El campo magnético del imán interactúa 
con las bobinas y produce un fem de 
retorno (reduce el rendimiento), a mayor 
velocidad de rotación mayor es la fem.
Motores sincrónico de imanes 
permanentes: Chevrolet Bolt EV
Motor eléctrico de imanes 
permanentes LG que desarrolla 
150 kW
Motor ubicado en el frontal del 
vehículo y unido a las ruedas 
delanteras por medio de una 
caja de cambio
Tiene una autonomía de 383 
km
Usa baterías del tipo Li-Ion
 
Motores eléctrico de inducción
Ventajas:
● Bajo costo
● Eficiencia del 93 a 95 %
Desventajas:
● Control de la velocidad de 
rotación compleja
● Se producen pérdidas por 
corriente en el rotor
Motores eléctrico de inducción: 
Tesla S 2012
Batería de 60 kWh y motor de 
300 kW.
 Autonomía de 338 km y una 
aceleración de 0 a 100 km/h de 
5,8 segundos.
Motores sincrónico de reluctancia 
(SynRM)
Ventajas:
● Motor síncrono
● No existe pérdida en el rotor 
debido a generación de corrientes
● Mayor torque debido a la 
diferencia de reluctancia
Desventajas:
● Arranque lento o controlado
● Caro
● Falla mecánica a altas velocidades 
de rotación
Motores sincrónico de reluctancia de 
imanes permanentes internos (IPM SynRM)
Ventajas:
● Se consigue mayor torque
● Se mejora el arranque
● Se mejora la operación a altas 
velocidades de rotación.
Desventajas:
● Arranque lento o controlado
● Caro
Motores sincrónico de reluctancia de 
imanes permanentes internos 
(IPMSynRM):Tesla Model 3 (2017)
Autonomía de 499 km.
Tiene dos motores, uno en cada 
eje, que le proporcionan tracción 
total y una potencia combinada de 
379 kW.
Acelera de 0 a 100 km/h en 3.3 
segundos.
Motor de imanes permanentes de 
flujo axial
Ventajas:
● Más ligero
● Alta potencia específica
● Alta relación torque-peso
Desventajas:
● Son mas caros
Motor de imanes permanentes de 
flujo axial: Renovo Coupe (2015)
Autonomía de 166 km
Tiene dos motores, uno en cada 
eje, que le proporcionan tracción 
total y una potencia combinada de 
360 kW.
Acelera de 0 a 100 km/h en 3 
segundos.
Curvas de torque de un motor de inducción 
y un motor sincrónico de imanes 
permanentes
Automóvil eléctrico más rápido del 
mundo: Rimac Nevera (2022)
Equipa una planta motriz de cuatro motores 
de imanes permanentes síncronos de 
corriente continua (CC) con carcasa de 
aluminio de 12000 rpm. 
Estos motores son independientes y los cuales 
se distribuyen en dos delanteros de 220 kW 
(299 CV; 295 HP) y 280 N·m (207 lb·pie) con 
corriente de fase de 450 brazos de 800 V cada 
uno; mientras que los traseros son de 480 kW 
(653 CV; 644 HP) de potencia y 900 N·m (664 
lb·pie) con corriente de fase de 1000 brazos 
también de 800 V cada uno, aunque la 
potencia total combinada del sistema se ha 
limitado a 1408 kW (1914 CV; 1888 HP).
https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_imanes_permanentes
https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_imanes_permanentes
https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_s%C3%ADncrono
https://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_continua
https://es.wikipedia.org/wiki/Voluta_(dispositivo)
https://es.wikipedia.org/wiki/Revoluci%C3%B3n_por_minuto
https://es.wikipedia.org/wiki/Voltio
Su par motor máximo es de 2360 N·m 
(1741 lb·pie), mientras que en rueda es de 
13 430 N·m (9905 lb·pie). Todo el sistema 
está refrigerado por una mezcla 
compuesta por agua y etilenglicol.
El sistema de almacenamiento es 
mediante un paquete de baterías del tipo 
LiNiMnCoO2, cuya capacidad total es de 
120 kWh (432 MJ). Es capaz de dar picos 
de 1400 kW (1903 CV; 1877 HP) de 
potencia durante las aceleraciones.
Automóvil eléctrico más rápido del 
mundo: Rimac Nevera (2022)
https://es.wikipedia.org/wiki/Etilenglicol
https://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_de_ion_de_litio
https://es.wikipedia.org/wiki/Litio
https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquel
https://es.wikipedia.org/wiki/Manganeso
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xido_de_cobalto_(II)
Automóvil eléctrico más rápido del 
mundo: Rimac Nevera (2022)
Automóvil eléctrico más rápido del 
mundo: Rimac Nevera (2022)
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