FCI es uno de los primeros fabricantes de conectores del mundo en ofrecer  una amplia gama de conectores y de tomas de recarga listos para producción, adaptada a las exigencias específicas de los mercados de VE (vehículos eléctricos) y VEH (vehículos eléctricos híbridos).

Desarrollada en estrecha colaboración con algunos de los fabricantes  de automóviles más importantes, la gama Power.S3 garantiza seguridad, durabilidad, fiabilidad, ligereza y compacidad, todos ellos son criterios esenciales para las aplicaciones de los VE y los VEH. Los nuevos productos FCI ofrecen además una competitividad de costes que es primordial para los vehículos de baja emisión  o  reducida a cero, siendo nula. La gama Power.S3 comprende tomas de recarga de 16/32 A y conectores de alta tensión de 400/600 Voltios para corrientes que van hasta 230 Amperios, concebidos específicamente para la nueva generación de vehículos híbridos y eléctricos alimentados por baterías recargables.

El mercado de los Vehículos Eléctricos / Vehículos Eléctricos Híbridos toma forma
Con el aumento del precio del petróleo, la preocupación medioambiental y un conjunto de normativas y de primas gubernamentales, el mercado de los VE y de los VEH ha seguido creciendo. Los principales fabricantes de equipos de automóviles ya comercializan en la actualidad modelos de baja emisión, o bien proyectan hacerlo a corto plazo. Además, durante los próximos dos años, varias grandes compañías van a comenzar a producir a gran escala  VE completos.

Aunque el impulso de desarrollo de los vehículos de emisiones bajas o  nulas es muy importante, todavía no se sabe con precisión a qué velocidad adoptarán los consumidores esta nueva tecnología. Las previsiones estiman que estos vehículos representarán entre el 1 y el 10% del mercado automovilístico mundial de aquí a 2015/20. Ahora bien, aunque nos basemos en el mínimo de esta horquilla, estos vehículos representan un nuevo sector de mercado significativo, con desafíos y oportunidades únicos para todos aquellos que estén involucrados en su diseño y fabricación.

A pesar del compromiso de los principales fabricantes de equipos en hacer una   apuesta por vehículos de emisión baja o nula, todavía existen debates sobre las tecnologías particulares que han de adoptar los VE y los VEH. Los fabricantes de todo el mundo siguen caminos de desarrollo diferentes. Así, en los próximos dos o tres años, los consumidores tendrán a su disposición un abanico todavía más amplio de variantes de VE y VEH. Éstas comprenderán una gran gama de híbridos, entre ellos los micro híbridos (en los que el motor clásico se apaga automáticamente al detener el vehículo y se vuelve a poner en marcha al arrancar el vehículo), los híbridos de baja emisión (como el Toyota Prius), los híbridos integrales (en los que tanto un motor eléctrico como un motor clásico pueden alimentar el vehículo) y los híbridos recargables (es decir, híbridos integrales en los que la batería también se puede recargar de manera independiente mediante un punto de alimentación). El modelo Chevrolet Volt, que pronto saldrá al mercado, ofrece una perspectiva ligeramente diferente, ya que cuenta con una batería que tiene una autonomía de 65 Km., completada por un motor de combustión clásico dotado de un mayor alcance.

Los planes que apuntan a una producción a gran escala de VE (alimentados exclusivamente por una batería recargable) también están muy avanzados. Entre los modelos cuyo lanzamiento se prevé, tenemos un nuevo Renault/Nissan que saldrá en 2011 y cuya autonomía general de batería es de 160 Km.
Además de las prestaciones de los coches en sí, la forma del mercado de los VE/VEH también depende de las mejoras tecnológicas aportadas a las baterías en cuestión de peso, coste y energía, pero también de la velocidad y de la creación de infraestructuras de recarga de baterías. En efecto, aunque los VE probablemente serán utilizados como segundo coche, para viajes más bien cortos, “la ansiedad relacionada con la autonomía” sigue siendo un factor limitante para los modelos de VE. Este problema solo se resolverá por completo si, y cuando, los consumidores tengan un acceso fácil a puntos de recarga rápida. Imagínense la ansiedad de un conductor si sólo tuviese 8 litros de combustible en un coche tradicional, que es lo equivalente en autonomía a un VE…
Afrontar el desafío de las nuevas exigencias relacionadas con la interconexión y con las tomas de recarga

Uno de los factores comunes a estas distintas concepciones de los VE y los VEH es la utilización de grandes baterías de litio, con tensión de servicio de 400 V a 600 V, veinte veces superiores en comparación con los acumuladores de plomo estándar de 12/14 V de los coches tradicionales. Este aumento ha precisado la creación de una gran gama de soluciones dedicadas de interconexión y de toma de recarga. 

Estas nuevas interconexiones y tomas de recarga deben dar solución a una serie de desafíos primordiales. La seguridad es uno de los más importantes, debido a las tensiones de servicio de 400 V a 600 V y de las intensidades de 50 A a 300 A y superiores. Inevitablemente, los usuarios deberán acceder con frecuencia al motor para recargar o sustituir la batería, por lo que son necesarias importantes normas de protección para evitar la electrocución. Tales niveles de alimentación engendran un problema mayor: la interferencia electromagnética, además del riesgo de producción de arcos durante las operaciones de acoplamiento y desacoplamiento de los conectores. Los daños pueden perjudicar la integridad física de los usuarios, pero también la superficie de los terminales, de los aparatos eléctricos o cualquier componente de interconexión.
La presencia de una gran batería de Ion-Litio aumenta el riesgo de incendio, mientras que el peso y el ahorro siguen siendo una prioridad. En efecto, la mejora del número de kilómetros que puede recorrer un VE y de la autonomía de la batería debe ir acompañada de una reducción del peso de todos los componentes. La preocupación por el ahorro también es esencial, ya que la nueva generación de VE aspira principalmente al mercado de masas. Solo el coste de la batería puede ascender a varios miles de Euros, lo que aumenta la presión e interés que existe para reducir los costes de construcción en cualquier otra parte del vehículo.

Enfoque colaborativo para el desarrollo de la interconexión y de las tomas de recarga
FCI ostenta una posición ideal para crear nuevos productos de interconexión y tomas de recarga para el mercado de los VE y de los VEH. La empresa tiene un gran conocimiento de la tecnología de interconexión y de las exigencias específicas del mercado del automóvil. Además, FCI también cuenta con muchos años de experiencia en el diseño y fabricación de nuevas soluciones, en colaboración con los principales fabricantes de equipos de automóvil. Este aspecto es especialmente significativo para el mercado de los VE/VEH, en el que es imposible apoyarse en reglas establecidas. Por lo tanto, el éxito está relacionado con un enfoque realmente colaborativo. Tras varios años de trabajo mano a mano con los principales constructores de automóviles, la empresa ahora puede ofrecer, en producción en serie, una gama de soluciones demostradas, que recibe el nombre de Power.S3, y que consta de tomas de recarga y de conectores de alta tensión: terminales de alto rendimiento y cajas innovadoras de bajo perfil.

Tomas de recarga Power.S3 16/32 A
Mientras que los vehículos híbridos micro y de emisión baja ya están en el mercado, la próxima etapa en el mercado de los vehículos de emisión baja o nula es el lanzamiento de los VE y de los híbridos recargables. Para responder a las necesidades de nuevas soluciones de recarga de estos vehículos, FCI ha trabajado en colaboración con REMA, un fabricante especializado en tomas y enchufes hembra para carretillas elevadoras alimentadas por electricidad. El primer producto lanzado tras esta colaboración es una toma de recarga de 16/32 A de una sola fase y un enchufe hembra totalmente compatible con las normas SAE J1772 y IEC62192-1, normas internacionales para las aplicaciones de VE/VEH de “recarga lenta”. Estos productos permitirán recargar la batería de Ión-Litio de un vehículo en un período de entre cuatro y ocho horas, ya sea en una estación de recarga pública o en el domicilio.
Gracias a la experiencia de REMA en la recarga de baterías de alta tensión y a los conocimientos de FCI del mercado de la interconexión para automóviles, los productos concebidos  benefician de varias funciones únicas e innovadoras. Estos productos comprenden, especialmente, terminales hembra multihaz, dotadas de un resorte calibrado para proporcionar un control más preciso de las fuerzas de acoplamiento y desacoplamiento, permitiendo así miles de ciclos de acoplamiento/desacoplamiento. Los productos diseñados ofrecen una protección IP67 contra la entrada de polvo y agua, respondiendo también a altas exigencias de seguridad y aislamiento, así como una nueva protección contra las heladas y canales especiales que permiten el drenaje de fluidos y de polvo. Se ha prestado especial atención a la ergonomía para asegurar el confort y la facilidad de utilización.

Para conseguir la aceptación por parte de los consumidores de los VE completos e híbridos recargables también será necesario contar con una capacidad de “recarga rápida”, con una recarga completa de la batería en varios minutos gracias a estaciones de recarga especializadas. FCI y REMA están en la actualidad ultimando el desarrollo de una toma de recarga rápida de 16/63 A. Esta toma ha sido diseñada en conformidad con la norma IEC 62196-2-2 (aunque todavía está por finalizar). El potencial de funcionamiento en una, dos o tres fases ofrece una protección integrada, así como las prestaciones de ciclo en acoplamiento idénticas a la del aparato de 16/32 A. 

Power.S3 – Una gama completa de terminales
La oferta de terminales de FCI refleja la amplia gama de aplicaciones específicas para el diseño de VE/VEH. El Apex-280 ha sido creado a medida respetando las exigencias de 35 A de subsistemas tales como el aire acondicionado, la calefacción y la interconexión de toma de recarga del vehículo, mientras que el RCS-800 concierne a conexiones de Corriente Continua/Corriente Directa de alta corriente y de alta tensión para la batería, la caja de conexiones y el ondulador, por ejemplo. El Apex-950 se sitúa entre los dos productos citados anteriormente y ofrece una intensidad máxima admisible de hasta 150 A.

Apex-280: enchufe macho rectangular 2.8 mm 35 A a 70ºC (cable de 4 mm2)
Apex-950: enchufe macho rectangular de 9.5 mm 150 A a 70ºC (cable de 35 mm2)
RCS-800: enchufe macho redondo de 8 mm 230 A a 70ºC (cable de 50 mm2)

Esta gama cuenta con destacadas innovaciones, como los terminales RCS-800, que ofrecen un nuevo concepto de enchufe macho redondo de 8 mm que facilita una utilización del espacio más eficaz que el terminal cuadrado equivalente. Estos terminales también están dotados de un gran número de puntos de contacto y pueden funcionar hasta a 230 A y más, según las especificaciones exactas del cliente. Los acabados de superficie especiales protegen el producto de los daños que puede provocar la producción de arcos eléctricos, mientras que el tapón de plástico ofrece una protección IP2-x , por consiguiente evita los riesgos de descarga eléctrica.

Power.S3 – Soluciones de cajas innovadoras
Para las interconexiones APEX-280 y RCS-800, FCI también ha desarrollado soluciones de cajas innovadoras. Los aspectos más revolucionarios son un dispositivo de ajuste patentado, que corta la corriente en cuanto se desacopla el conector, y un proceso de desacoplamiento único en 2 etapas que ofrece un plazo de tiempo suficiente para la puesta en marcha del dispositivo de ajuste. Por lo tanto, no puede tener lugar una desconexión mientras existe alimentación: el usuario debe ejecutar dos movimientos independientes y tiene un plazo de cinco segundos entre el corte de la corriente y la extracción del conector. Estos innovadores dispositivos de seguridad vienen a sumarse a muchas otras funciones. Los terminales están envueltos en una rejilla de protección de plástico que impide que se les toque físicamente, mientras que el sistema de acoplamiento axial ErgoMate de FCI permite la obtención de una solución de perfil inferior que reduce significativamente las fuerzas de acoplamiento. Una vez conectado, debe activarse un dispositivo de seguridad de posición del conector para obtener una conexión totalmente segura. Además, los niveles de blindaje (80dB) y de estanqueidad son elevados y van acompañados de un diseño compacto y con un destacado bajo perfil. 

El desarrollo personalizado sigue siendo la norma
El mercado de VE/VEH sigue siendo fluido y evoluciona con rapidez. Todas las partes involucradas en el diseño y fabricación de estos nuevos vehículos se encuentran en un momento crucial y todavía tienen mucho que aprender sobre el comportamiento de sus productos en una situación real. FCI sigue implicándose de manera activa en el desarrollo de nuevos productos. Además de las tomas de recarga rápida mencionadas anteriormente, las novedades incluyen:
-    un conector de 2 vías/90º. En vista del espesor de los cables que se suelen utilizar en los VE/VEH, a menudo es preferible utilizar este tipo de conector en lugar de doblar los cables;
-    un enchufe de prueba de 2 vías con interruptor de aislamiento integrado que permite desconectar manualmente el cargador de la batería en caso de servicio, de reparación o de urgencia.

Con el lanzamiento de la gama Power.S3, FCI se ha posicionado como líder mundial y ofrece un gran elenco de soluciones listas para producir y rentables para el mercado de VE/VEH. Sin embargo, en un futuro próximo, el mercado también se caracterizará por la necesidad de desarrollo personalizado. Dado que cada fabricante de automóviles tiene una estrategia propia, la voluntad de FCI de trabajar en colaboración con los clientes para crear soluciones comercialmente viables y hechas  sobre medida, es por lo tanto, otra ventaja competitiva clave en este sector tecnológico que emerge con tanta rapidez. En este campo, los factores de éxito determinantes son la concentración en el cliente, las capacidades de gestión de programa y, por supuesto, los conocimientos técnicos acompañados de herramientas de diseño de predicción. Estas herramientas y esta metodología permiten a FCI y a sus colaboradores concebir conectores de alto rendimiento, así como prever, durante la fase de diseño, cuál será este nivel de rendimiento. En estos dominios tecnológicos tan innovadores, esta predicción de rendimientos tiene una gran importancia para los diseñadores de VE y de VEH.

Autor

FCI

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