Híbridos y Eléctricos

NUEVA PATENTE

Carga dual: General Motors reduce el tiempo de recarga de sus coches eléctricos

General Motors ha diseñado un sistema de carga dual que aprovecha la arquitectura de las baterías Ultium, de doble capa, para utilizar dos cargadores simultáneamente reduciendo el tiempo de carga.

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El sistema de recarga dual para el que solicita la patente General Motors permite reducir significativamente el tiempo de recarga.

Dos cargadores, dos cables y dos bocas de recarga es la idea de General Motors para reducir el tiempo de recarga de las baterías de sus coches eléctricos. Una patente que muestra un sistema de recarga dual para las baterías Ultium, cuya arquitectura de doble capa permite que ambas puedan conectarse en serie o en paralelo. El doble conector funciona además como cargador, de manera que podría recargar a través de él otro coche eléctrico o alimentar equipos y herramientas.

Las baterías Ultium, patentadas por General Motors están formadas por celdas tipo bolsa con química de cátodo NCMA (níquel, cobalto, manganeso y aluminio). Según General Motors, tienen uno de los contenidos más altos de níquel en relación con las celdas tipo bolsa de gran formato del mercado. Además, utilizan un 70% menos de cobalto que la generación anterior de vehículos eléctricos del Grupo.

Las celdas, de gran formato, se reúnen en módulos que se pueden apilar vertical u horizontalmente en dos capas, lo que ofrece una mayor flexibilidad para su empaquetamiento y altas posibilidades de almacenamiento de energía. De esta forma logran un 60% más de potencia que las baterías actuales que, por ejemplo, se montan en el Chevrolet Bolt.

Tecnología Ultium de General Motors Hummer EV
Batería Ultium de General Motors con celdas tipo bolsa apiladas en dos capas.

Una de sus peculiaridades es la capacidad para cambiar el voltaje de trabajo de 400 V nativos a los 800 voltios que emplea para la recarga. Una unidad de desconexión y un sistema mecánico permiten que la batería cambie de paralelo a serie. Precisamente, una de las razones por las que General Motors diseñó las baterías de esta forma, como paquetes de doble capa (que se pueden cambiar de conectados en serie a paralelo), puede haber sido la patente que ahora ha presentado en la que explica una manera de cargar ambas mitades simultáneamente desde dos cargadores separados.

La solicitud de patente en Estados Unidos hace referencia a la implementación de dos puertos de carga en sus coches eléctricos situados uno junto al otro. Esto permitiría cargar las dos capas de la batería de forma independiente, reduciendo los tiempos de carga significativamente. Otra ventaja de este sistema es que, cuando no se precisa una autonomía muy elevada, se podría alternar la carga de ambas capas, aumentando así su vida útil, ya que se reducirían los ciclos de carga y descarga.

Además, General Motors presenta algunos casos de uso adicionales para estos puertos de carga duales. Uno de ellos es la posibilidad de cargar dos vehículos eléctricos cuando solo hay un cargador disponible. El coche con el puerto dual se conecta al cargador a través de uno de los conectores, mientras que el otro conector se convierte en un cargador para el segundo vehículo.

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Solicitud de patente de General Motors para un cargador dual en sus coches eléctricos que permitiría cargar simultáneamente las dos capas de la batería Ultium.

General Motors menciona además otras posibilidades como disponer de un puerto de carga mientras el otro alimenta herramientas eléctricas u otro tipo de equipos. Aparentemente en la solicitud se menciona que los puertos no serán gemelos, ya que uno admitirá hasta 350 kW de carga en corriente continua y el otro hasta 22 kW en alterna trifásica

En la solicitud de patente se menciona que la solución puerto doble podría incluir la opción de actualizar el segundo cargador a corriente continua bajo un sistema eléctrico de 800 voltios, de manera que las dos capas de la batería se podrían conectar a cargadores rápidos.

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El Porsche Taycan cuenta con dos puertos de carga, uno a cada lado del coche, pero no permiten la recarga simultánea.

Actualmente, el único coche eléctrico que se comercializa con un doble puerto de carga es el Porsche Taycan. En este caso, los puertos están situados separados, uno a cada lado del coche. Uno de ellos está habilitado para la recarga rápida y el otro admite carga trifásica. En cualquier caso es diferente a la patente de GM ya no se puede realizar la carga de manera simultánea, entre otras cosas porque la batería actúa como un paquete único.

Las baterías Ultium ya están presentes en el Hummer EV y está previsto que también se implementen en sus próximos modelos, como el Sierra EV o el Chevrolet Silverado EV.

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