La tecnología eléctrica del Volkswagen e-Golf

Volkswagen ha electrificado su modelo estrella: el Golf. De este modo, este superventas se convierte en un vehículo con tecnología de propulsión que permite emisiones cero en el escape.

Ágil y eficiente, el Volkswagen e-Golf hace gala de una cifra muy baja de consumo de energía: 12,7 kWh/100 km. Con su tecnología, una aerodinámica mejorada (CD=0,281) y una resistencia a la rodadura optimizada hacen que este Volkswagen sea un 10 por ciento más eficiente en términos de consumo de energía que el mejor competidor directo fabricado en acero . De forma paralela al decisivo aspecto medioambiental, el e-Golf se desplaza de forma silenciosa y ahorradora en el uso diario. El e-Golf equipa un motor eléctrico de 85 kW / 115CV. El motor síncrono, con denominación interna EEM 85, entrega un par máximo de 270 Nm desde parado.

El Volkswagen e-Golf alcanza una velocidad de 60 km/h en 4,2 segundos, y puede acelerar hasta los 100 km/h desde parado en sólo 10,4 segundos. Una de sus características destacadas es la capacidad de respuesta, sin ningún tipo de retardo. La velocidad máxima en autopista está limitada electrónicamente a 140 km/h.

El motor eléctrico de alto rendimiento que puede girar hasta a 12.000 rpm y la nueva caja de cambios de una única marcha (EQ 270) con el diferencial integrado y freno de estacionamiento mecánico, son desarrollados por Volkswagen. El conjunto motor/caja de cambios se produce en la fábrica de componentes de Volkswagen en Kassel (Alemania).

Dependiendo del estilo de conducción, el perfil de la ruta y la carga que se transporte, la autonomía se sitúa entre 130 y 190 km. Hay que puntualizar que estas cifras pueden reducirse con temperaturas exteriores muy bajas o altas. En cualquier caso, un nuevo sistema de bomba de calor opcional de nuevo desarrollo asegura una buena autonomía incluso en invierno. La bomba de calor, ofrecida como un módulo auxiliar para la calefacción eléctrica (calentador de alto voltaje) y el compresor eléctrico del aire acondicionado, recuperan el calor del aire ambiental y el que desprenden los componentes del sistema de propulsión, lo que reduce significativamente el consumo de electricidad del calentador de alto voltaje. Cuando se utiliza la bomba de calor, la autonomía del e-Golf aumenta hasta en un 30 por ciento durante los meses de invierno, en comparación con un sistema de calefacción convencional.

La séptima generación del Golf –basada en la tecnología de la Plataforma Modular Transversal (MQB)– se desarrolló desde el principio para poder implementar una variante con sistema de propulsión eléctrico.

Gracias a la versatilidad de esta plataforma, Volkswagen pudo integrar la batería de iones de litio de forma compacta y sin penalizar el espacio en el habitáculo al situarla en un receptáculo reforzado en el piso del vehículo (bajo los asientos delanteros y traseros, y cerca del túnel central). Al igual que el sistema de propulsión, la batería es también un desarrollo propio de la marca.

El peso en vacío del e-Golf es de 1.585 kg. La batería de iones de litio tiene un peso de 318 kg, y está localizada entre los ejes delantero y trasero. Se compone de 264 celdas individuales integradas en 27 módulos (cada uno de ellos con grupos de seis o doce celdas). La tensión nominal del conjunto es de 323 V. La capacidad de la batería es de 24,2 kWh, de los cuales se reserva un porcentaje para prevenir posibles daños por una excesiva descarga, por ejemplo. En la parte delantera de la batería se aloja el denominado BMC (Battery Management Controller, o sistema de control de la batería). El BMC asume las funciones de monitorización, diagnóstico y seguridad, y junto al BJC (Battery Junction Controller, una interfaz para suministrar energía al motor) también regula la temperatura de la batería. Cuando no se utiliza el vehículo, o en caso de un accidente, la batería se desconecta automáticamente.

Uno de los componentes principales del sistema de propulsión es el módulo electrónico de potencia. Se trata de un dispositivo que actúa como enlace controlando el flujo de corriente de alto voltaje entre el motor eléctrico y la batería de iones de litio (entre 250 y 430 V, dependiendo del voltaje de la batería). El módulo electrónico de potencia transforma la corriente continua (DC) almacenada en la batería en corriente alterna (AC). Las interfaces primarias del módulo electrónico de potencia son su conexión en red a la batería, la conexión trifásica al motor eléctrico, un conector del convertidor DC/DC al sistema eléctrico de 12 V y una conexión para el distribuidor de corriente de alta tensión.

Al igual que para el pequeño e-up!, existen diferentes posibilidades para recargar la batería del nuevo e-Golf. La solución convencional utiliza el cable de recarga de serie, que se conecta a un enchufe de 230 voltios. Si la batería del e-Golf se hubiera descargado por completo, con este sistema sería necesario un tiempo de carga máximo de 13 horas con corriente alterna (AC) de la red principal, con una potencia de salida de 2,3 kW, para alcanzar el cien por cien de recarga.

De forma opcional, Volkswagen ofrece un wallbox para instalar en el garaje o en una plaza de parking cubierta, que suministra una potencia de 3,6 kW; en este caso la batería se recargaría por completo en alrededor de ocho horas. Aparte del wallbox, existen estaciones públicas de recarga que también funcionan con una potencia de 3,6 kW.

Además, el e-Golf viene de serie preparado para el Sistema de Carga Combinada (CCS) con corriente continua (DC). En este caso, la recarga del Volkswagen e-Golf se lleva a cabo en estaciones especiales de recarga CCS, con una potencia de hasta 40 kW; la batería alcanza aquí el 80 por ciento de su capacidad en tan solo 30 minutos. En el e-Golf, el proceso de inicio de carga de la batería comienza directamente al enchufarlo. No obstante, también puede programarse este proceso para que empiece a cargar a una hora determinada.

Dos de las tecnologías más importantes para la óptima utilización de la energía del vehículo son los dos programas de conducción diseñados para ahorrar energía y los cuatro niveles diferentes de recuperación de energía.

El e-Golf ofrece la posibilidad de elegir entre tres distintos programas de conducción: "Normal", "Eco" y "Eco+". El vehículo inicia la marcha automáticamente en modo "Normal". Si el conductor quiere aumentar la autonomía, la primera opción es el modo "Eco". En este caso, la potencia máxima del motor eléctrico se reduce a 70 kW, y el par de arranque se limita a 220 Nm. Al mismo tiempo, el sistema reduce la potencia del climatizador automático y modifica la respuesta al pedal del acelerador. En este modo de conducción el e-Golf puede alcanzar una velocidad máxima de hasta 115 km/h (en modo "Normal", 140 km/h) y acelera desde parado hasta los 100 km/h en 13,4 segundos (10,4 segundos en modo "Normal").

En el programa "Eco+" la electrónica limita la potencia a 55 kW y el par máximo a 175 Nm. Al mismo tiempo, la curva de respuesta a las solicitaciones sobre el pedal del acelerador se hace todavía más plana, y se desconecta el climatizador. El e-Golf alcanza en este caso una velocidad máxima de 90 km/h y acelera más despacio. En cualquier caso, el conductor siempre puede disponer de la máxima potencia y del par máximo que es capaz de generar el motor, así como alcanzar la velocidad máxima de 140 km/h incluso en los modos "Eco" y "Eco+" mediante el "kickdown".

Además de seleccionar entre los diferentes programas de conducción, el conductor del e-Golf también puede influir sobre la autonomía utilizando el sistema de recuperación de energía. Se puede elegir entre cinco diferentes niveles: "D" (sin frenada regenerativa), "D1", "D2", "D3" y "B".

Funciona de la siguiente manera: desde la posición "D", el conductor simplemente tiene que mover la palanca de cambios hacia la izquierda para seleccionar el modo "D1" (una pulsación), el "D2" (dos pulsaciones) o el "D3" (tres pulsaciones). Desplazando la palanca hacia la derecha se desciende gradualmente entre los distintos niveles. Si en vez de realizar una pulsación el conductor desplaza la palanca hacia la derecha y la mantiene en esa posición durante más tiempo, el sistema electrónico cambia directamente al modo "D". Para seleccionar el modo de recuperación de energía "B" el conductor sólo tiene que desplazar la palanca selectora hacia atrás.

En un vehículo eléctrico, contar con esta posibilidad de elegir entre distintos niveles conlleva a una forma diferente de conducir, porque es posible utilizar la recuperación de energía para decelerar el vehículo de forma intencionada. El nivel "D1" es el más bajo de recuperación y deceleración, mientras que el "B" es el más alto. La deceleración al recuperar energía en los niveles "D2", "D3" y "B" es tan intensa que en estos casos se activan de forma automática las luces de frenada. De cualquier modo, si la batería está completamente cargada no se activa el modo de recuperación de energía. Esto también reduce la potencia efectiva de deceleración, algo que el conductor notará de forma intuitiva.