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Estuvimos más de cinco
años desarrollando nuestro Proyecto de investigación. En primer lugar queremos
enviar nuestro profundo agradecimiento
a todos nuestros seguidores que en ese tiempo instalaron nuestros equipos en
vehículos de todo tipo (híbridos, convencionales diesel y de gasolina, así
como vehículos con GLP) y en variadas condiciones climáticas, recorriéndose
millones de kilómetros y evitándose el consumo de miles de litros de
combustible. En los vehículos
híbridos, la acumulación de datos tomados al instalar los ECO-FlapsHV,
así como la colaboración y retroalimentación por parte de numerosos
propietarios nos permitió constatar la
prolongación de la vida útil de las baterías de tracción. Pudimos comprobar la regeneración de las baterías híbridas en
los Prius de tercera generación tras la
instalación de los ECO-FlapsHV. Dispusimos también de datos
adicionales tomados en los Prius de segunda
generación dotados de ECO-FlapsHV y en vehículos de servicio público
(Taxi), que menor durabilidad experimentaban en las baterías, por trabajar la
mayor parte del tiempo en ciudad, sufriendo de grandes oscilaciones de
temperatura del motor térmico y que circulaban largos períodos de trabajo con
motor frío en el vehículo de serie. Constatamos que varios Taxis, Prius de tercera generación, recorrieron más de 300.000 km tras la instalación de los equipos. Las lecturas en
los datos del sistema híbrido, mostraron que la batería híbrida se asimilaba
a las condiciones de una batería nueva. Algunos 3G han superaron incluso los 400.000
km, y siguen rodando. Los vehículos fueron llegando al final de su vida
útil sin necesidad de actuar sobre la batería híbrida. Se hizo la prueba en
otro taxi cuya batería había fallado completamente. Pudo alcanzar los 320.000 km sin necesidad de cambiarla. Realizamos pruebas
especialmente duras para las baterías híbridas, como estacionar el vehículo
durante 10 semanas y observar como la batería se había pasivado.
El empleo de ECO-FlapsHV permitió a las programaciones del
vehículo devolver a la misma a las condiciones de homologación del fabricante
en unas tres semanas y 3000 km recorridos. En los vehículos probados se observaron lecturas
que ya comprobamos en nuestro propio vehículo, dotado de ECO-FlapsHV. • En los arranques del motor térmico en
ciudad no se produce caída de tensión en la batería, lo que implica valores
de resistencia interna muy bajos para picos de corriente de corta duración. • Los valores de resistencia interna que
interpreta el propio vehículo son muy bajos e iguales en todos los módulos de
batería. El coche indica 20 miliOhmios cada dos
bloques en todos los valores, por lo que pensamos que es el valor mínimo que
el coche es capaz de interpretar (10 miliOhmios por
bloque, un valor inferior al que marca Panasonic para una batería nueva). • Los valores reales de resistencia interna
se sitúan entre 14 y 11 miliOhmios por bloque, para
recorridos urbanos con la batería fría. En circulación prolongada en
autopista, estos valores bajan a 9 miliOhmios. Se
han medido multitud de valores inferiores a 5 miliOhmios,
lo que indica un estado de salud óptimo de la batería. Estos datos implican
que al usar ECO-FlapsHV,
la resistencia interna se reduce con el empleo del vehículo, al contrario de
lo que sucede en los vehículos de serie. • Un parámetro clave en la interpretación
del estado de la batería es la diferencia de tensión entre el conjunto de dos
bloques con mayor voltaje y el de menor voltaje. Valores inferiores a 0,2 V
indican un estado de salud del 100% y valores inferiores a 0,45 V, un estado
de salud superior al 75%. En el vehículo citado, más del 90% de valores son
inferiores a 0,2 V y casi la totalidad inferiores a 0,45 V. Los mayores
valores se han medido en recargas prolongadas, no durante descargas y puede
deberse a la diferencia de temperatura entre los bloques de la batería que
implica una menor resistencia interna en los bloques más calientes. • Se han medido descargas muy intensas, que
superan de manera habitual los 16 kW (22 cv) en
circulación suave urbana. En autopista o aceleraciones fuertes se alcanzan
valores de 31,5 kW (43 cv) en el Prius 3G y 29,4 kW (40 cv) en
el 2G. Esto implica que el vehículo cumple con su potencia homologada (25 kW
/ 33 cv en Prius 2G y 27
kW / 36 cv en Prius 3G).
En los Prius de serie, las potencias extraídas a la
batería son habitualmente inferiores a 15 kW (20 cv)
y los valores superiores a estos, suelen ser durante un tiempo inferior a
tres segundos, indicador de un peor estado de equilibrio de la batería y
mayor resistencia interna. • Se han medido descargas máximas superiores
a 150 A en los Prius de tercera generación y de
hasta 180 A en los 2G. Estos valores son superiores a los observados en las
baterías de los vehículos de serie, con su habitual proceso de pasivación. Por los datos
acumulados, una batería que no haya fallado puede regenerarse con la ayuda de
los ECO-FlapsHV
en un plazo de unos 6 meses realizando un uso habitual del vehículo (incluso
en Taxis). En el caso de baterías
que han fallado completamente, no se logra una completa regeneración, si bien
puede prolongarse la vida útil de las baterías, ahorrando recursos y costes
de mantenimiento del vehículo. Con la instalación de ECO-FlapsHV,
el consumo de los vehículos resulta independiente
de la temperatura ambiente. Se ha comprobado que al
trabajar en condiciones óptimas mediante los ECO-FlapsHV, los sistemas híbridos
(HSD y LHD), logran una mejora en el comportamiento de la batería. Se observa una reducción del valor de resistencia interna de la batería
tras el empleo continuado. A continuación se
adjunta un gráfico del fabricante de las baterías (Panasonic).
Características de las baterías de NiMH
del Toyota Prius En el gráfico derecho se
indican los valores de resistencia
interna a |
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TOYOTA PRIUS DE 2ª GENERACIÓN DOTADO DE ECO-FlapsHV Como resultados obtenidos en el vehículo,
se adjunta un gráfico donde se representa el valor de resistencia interna obtenida en función de la temperatura de la
batería. En la curva azul se representan los valores que se han medido en el
vehículo de serie. Las mediciones del vehículo de serie se han realizado
cuando éste tenía menos de Las líneas de color amarillo, naranja, rojo y morado representan los valores
tomados tras instalar los ECO-FlapsHV. La línea de color amarillo
representa los valores del primer año tras la instalación de los ECO-FlapsHV,
habiendo recorrido unos
Lecturas de resistencia interna de la batería híbrida. El vehículo en la
actualidad cuenta con más de 195.000 km recorridos, habiéndose superado la
vida útil garantizada de las baterías (165.000 km). El valor de resistencia interna se sitúa por debajo de 12 miliOhmios
a El estado de salud de la
batería es considerado como del 100% por el tester
de la marca, con valor de desequilibrio de la batería nulo en reposo y de 0,2
V con extracción de potencia superior a la homologada (36 - 37 cv) durante más de 10 segundos. El buen estado de salud
de la batería híbrida, permite una entrega de potencia eléctrica con menor caída de tensión y menor disipación
de calor, lo que implica un mayor rendimiento. Se ha observado en verano,
en días especialmente calurosos y haciendo un empleo exigente del vehículo,
que la batería híbrida no ha mostrado síntomas de fatiga, con temperaturas de
la misma que pueden alcanzar los 55ºC, han podido medirse valores de
resistencia interna próximos a 8 miliOhmios, la mitad del valor máximo indicado por el
fabricante de baterías. Estos datos confirman la calidad de diseño y
fabricación de la batería híbrida, preparada para trabajar de manera
continuada a temperaturas elevadas. En otros Prius de segunda generación en los que se han instalado
los ECO-FlapsHV
también se ha constatado una reducción de la resistencia interna. Se han
medido entregas de potencia de la batería superiores a los 36 cv durante más de 10 segundos, indicador de un
restablecimiento del estado de salud de la misma. |
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TOYOTA PRIUS DE 3ª GENERACIÓN DOTADO DE ECO-FLAPSHV |
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Parece que bajo ciertas
condiciones de empleo especialmente exigentes, las baterías de estos vehículos
pueden presentar cierto envejecimiento prematuro. Esta circunstancia conlleva
la pasivación del electrolito, caracterizada por un desequilibrio entre los
elementos de la batería y una elevación de su resistencia interna. Este
fenómeno parece estar sucediendo en vehículos de servicio público (Taxi) y
puede implicar la reposición de la batería tras pocos años de uso. En este
tipo de vehículos, la circulación en tráfico urbano produce grandes
oscilaciones de temperatura. Se han realizado pruebas
con un vehículo de tercera generación, en el que han sido instalados los ECO-FlapsHV
tras más de 145.000 km recorridos. Se han podido leer los parámetros de la batería
gracias a la valiosa colaboración de su propietario. Se han podido tomar unas
primeras lecturas tras 5.000 km recorridos con los ECO-FlapsHV instalados. Se
ha obtenido un valor de resistencia interna de 16 miliOhmios por bloque a 30ºC en la
batería. Estos valores serían superiores al rango indicado por Panasonic. Ha podido observarse que
tras largos períodos de utilización del vehículo con los ECO-FlapsHV, el valor de
resistencia interna se reduce hasta unos 13
– 14 miliOhmios por bloque, lo que podría
indicar cierta regeneración de la batería. Tras 4 meses y un total
de 158.000 km recorridos, se han vuelto a tomar lecturas de la resistencia
interna, coincidiendo con el final del período invernal, el más duro para las
baterías. Se han obtenido valores
promedio de 11 miliOhmios
por bloque y mínimos de 7 miliOhmios. Estos valores son inferiores a los que
asume el fabricante de baterías, lo que muestra el óptimo estado de salud de
la batería y su regeneración. Dos meses después, han
vuelto a tomarse datos del vehículo, mediante un dispositivo de
almacenamiento de datos. El estado de salud de la
batería sigue mejorando, con valores de resistencia interna promedio de 7 miliOhmios
y mínimos inferiores a 4 miliOhmios. Se ha
observado que la batería entrega potencias de 43 cv
(31,5 kW) un valor superior al homologado por el fabricante, en un Prius 3G con ya más
de 180.000 km. La baja resistencia
interna es señal del óptimo estado de salud de la batería y de su capacidad
para desempeñar el trabajo. |
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Estas observaciones
confirman que la instalación de los ECO-FlapsHV no sólo reduce notablemente el
consumo, lo que permite la amortización de la inversión, sino que favorece
que el vehículo trabaje en condiciones
óptimas lo que permite trabajar al sistema híbrido siguiendo la
programación específica para la regeneración
de las baterías. Finalmente se prolonga
su vida útil de acuerdo al criterio del fabricante, que la extiende a la vida
del propio vehículo, reduciendo por tanto los gastos de mantenimiento.
Toda una ayuda al medioambiente por nuestra parte, al evitar el desecho de 28
kg de acumuladores en cada cambio. (*) Nota: La instalación de los ECO-FlapsHV
no sustituye a un mantenimiento adecuado del vehículo. La regeneración de las
baterías se produce cuando estas están parcialmente pasivadas.
Todavía no acumulamos datos de regeneración de baterías totalmente
degradadas. (*) Se ha instalado un equipo ECO-FlapsHV
en un vehículo de servicio público que había alcanzado el final de la
vida útil de su batería, con reiterados avisos de error por degradación de la
misma que se repetían cada pocos días. Se observó que el vehículo presentaba
una ausencia de equilibrio en la batería, con diferencia de tensión entre
bloques que superaba un voltio en reposo, valor límite de la programación del
vehículo. Las ECUs no permitían el trabajo de la
batería híbrida en dicho estado. Tras la instalación, el plazo de aviso
de errores en el vehículo se ha prolongado a un mes, lo que permite mayor
tranquilidad para su propietario y menos visitas al taller hasta la recepción
de la batería de sustitución. La programación específica del
vehículo no parece ser capaz de regenerar una batería completamente
degradada, pero al menos si hay constancia de la prolongación del plazo entre
aparición de códigos de error, así como la prolongación de la vida útil de la
misma. |
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PRUEBAS EFECTUADAS EN LA BATERÍA CON ELEVADAS TEMPERATURAS |
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Se realizaron numerosas
pruebas, anulando el sistema de refrigeración de la batería del Prius de segunda generación empleado para nuestros
ensayos, así como estacionándolo al Sol con la batería sobrecargada, para
estudiar el comportamiento de la misma en condiciones de elevada temperatura. Se han logrado
temperaturas en la batería de 57ºC y se ha observado que el vehículo mantiene
la tracción híbrida en esas condiciones, con corrientes de descarga que
superan los 120 A (24 kW ó 33 cv). En pruebas específicas
realizando numerosos ciclos de descarga completa y regeneración intensa (en
ambos casos con potencias máximas extraídas a la batería), se ha logrado
elevar la temperatura de la batería hasta 62ºC. Incluso en esas condiciones,
el coche no limitaba la entrega de potencia eléctrica, al contrario que en
los vehículos de serie, en los que el sistema pasa a modo de protección
limitando el modo híbrido y sobreelevando las
revoluciones del motor térmico. Parece obvio por tanto,
que cuando el estado de salud de la batería es adecuado, el vehículo no
aplica limitaciones al sistema híbrido, muestra de que las baterías empleadas
se diseñaron para trabajar en condiciones ambientales severas. |
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