AUDI CONSOLIDA SU ESFURZO EN E-MOVILIDAD

Audi ha creado un nuevo centro de desarrollo y pruebas para sistemas de propulsión eléctrica en su Planta de Ingolstadt lo que dota a la compañía de un entorno ideal para evolucionar sus automóviles híbridos y eléctricos. Alrededor de 840 empleados trabajarán ahora en estas instalaciones para continuar avanzando en los sistemas de propulsión.

El concepto de desarrollo integral que persigue Audi con la movilidad eléctrica requiere disponer de un know how amplio y diversificado. La marca de los cuatro aros avanza en este aspecto con gran rapidez y ha inaugurado un nuevo centro de desarrollo y ensayos para vehículos con sistemas de propulsión eléctrica.

El nuevo centro de desarrollo y ensayos para sistemas de propulsión eléctrica se encuentra en el sector de Desarrollo Técnico (TE) de la planta de Ingolstadt (Alemania). El centro se ha construido en los dos últimos años, como ampliación del centro de grupos existente y en él se han invertido casi 65 millones de euros.

Con una superficie total de 14.000 m2, el edificio de ampliación dispone de 340 puestos de trabajo en oficinas y otros 50 en los bancos de pruebas. Audi ha agrupado los diferentes ámbitos de actividad para la electrificación de la cadena cinemática en un único edificio en el que el proceso de desarrollo se realiza literalmente de arriba hacia abajo.

En las plantas superiores se encuentran los puestos de trabajo de los ingenieros. Sus oficinas son diáfanas, muy silenciosas gracias a su aislamiento acústico y los escritorios son ergonómicos, ya que se puede ajustar su altura. La agradable atmósfera que se respira fomenta la creatividad y la concentración.

La distribución de las superficies propicia el principio del trabajo en equipo: el carácter abierto y las numerosas salas de reunión transmiten el ambiente de un campus universitario. En los ordenadores se desarrollan, entre otros, los motores eléctricos, la electrónica de potencia y el software correspondiente para la electrificación de la cadena cinemática. La posición central del centro de desarrollo y ensayos en TE fomenta la comunicación interdisciplinar con los compañeros de otros departamentos técnicos.

En la primera planta del nuevo edificio se encuentran los laboratorios, los talleres y los bancos de pruebas. Aquí se encuentran por ejemplo los laboratorios HIL (HIL = hardware in the loop), que permiten probar la interacción del conjunto de todas las unidades de control relevantes para la cadena cinemática antes de disponer de los primeros prototipos. Estos laboratorios suponen un paso importante hacia la llamada ingeniería simultánea, que permitirá acortar los tiempos de desarrollo.

Las pruebas en los laboratorios HIL se centran en la comunicación de las unidades de control entre sí. Algunas de las cuestiones típicas que se estudian son: ¿son totalmente compatibles los programas que se ejecutan en las distintas unidades de control?, ¿reacciona, por ejemplo, la unidad de control de la electrónica de potencia tal y como espera la unidad de control del motor?, ¿se desconecta el sistema de manera segura en caso de fallo?

Para los componentes de hardware se dispone de bancos de pruebas de distinto tamaño que permiten probarlos en combinación con el software de control. Aquí se reúnen por primera vez componentes procedentes de diversos departamentos. Así, los ingenieros del área de Accionamiento son los responsables del sistema de propulsión eléctrica, el motor eléctrico y la electrónica de potencia, mientras que sus compañeros del departamento de Electricidad/Electrónica se encargan de las baterías de alto voltaje. Mediante el uso de cámaras climáticas es posible reproducir condiciones térmicas extremas en ambos bancos de pruebas.

La siguiente fase de evolución en el nuevo centro de desarrollo y ensayos tiene lugar en la planta baja, sobre la plataforma, en los grandes bancos de pruebas de la cadena cinemática. Aquí entran ya en juego conjuntamente el motor de combustión interna, el motor eléctrico del vehículo, la caja de cambios y los diferenciales. Por lo general, los únicos componentes que faltan son la batería y las ruedas, que son sustituidas por un simulador y dinamómetros eléctricos de gran tamaño.

Los bancos de pruebas están diseñados de distinta manera para los modelos con tracción delantera y para los vehículos quattro. Pueden simular recorridos de cualquier tipo y con cualquier solicitación: desde trayectos en carretera hasta tramos de velocidad máxima en autopista, pasando por circuitos de carreras. De este modo se comprueba y optimiza en las unidades de control la interacción de los componentes de la cadena cinemática.

A continuación se verifica, mediante ensayos de larga duración y ensayos de envejecimiento acelerado, la durabilidad de los componentes y su comportamiento en caso de solicitación extrema, así como el cumplimiento de los exigentes estándares de calidad de Audi.

El último paso se completa justo al lado, en los denominados bancos de pruebas del vehículo completo. Aquí están montados todos los componentes en los vehículos en los que se equipan. Los bancos de ensayo están diseñados para desempeñar diferentes tareas como simulaciones de tramos de montaña, recorridos en carretera o con plena carga; simulaciones de alturas de hasta 4.200 metros sobre el nivel del mar, radiación solar, comportamiento en caso de arranque en frío y comportamiento de marcha; los dos bancos de pruebas de frío extremo, de rodillos, disponen de una “cámara” de frío multifuncional y pueden recrear temperaturas de hasta -30 o -40 ºC respectivamente.

En los bancos de pruebas del vehículo completo se llevan a cabo las más diversas simulaciones de marcha y se recrean los criterios de prueba principales a velocidades de hasta 260 km/h. Aquí también es donde tienen lugar las mediciones de los gases de escape establecidas por la legislación para la homologación de los vehículos, con las que finaliza el proceso de desarrollo.

Especializados: los bancos de pruebas de baterías

Además de todas estas instalaciones del centro de desarrollo y ensayos, los compañeros del departamento de Electricidad/Electrónica utilizan en el edificio anexo dos bancos de pruebas de sistema propios para baterías de alto voltaje. En estos equipos, con una potencia eléctrica cada uno de 150 kW, pueden probar baterías con una tensión máxima de 500 voltios y una corriente máxima de 500 amperios. Para reducir al mínimo las necesidades energéticas, es posible retornar a la red eléctrica la energía descargada de la batería.

Los bancos de pruebas constan de armarios de conexiones eléctricas con la electrónica de potencia, ordenadores de control y supervisión, así como de una cámara climática cada uno. Las cámaras permiten simular temperaturas ambiente entre -40 y +80 ºC, son estancas al gas y están fabricadas a prueba de explosiones.

La potente y dinámica electrónica de potencia de los bancos de pruebas de las baterías permite recrear cualquier perfil de conducción o de carga imaginable. Además de las pruebas de funcionamiento generales, los bancos de pruebas han sido concebidos principalmente para realizar inspecciones eléctricas que, además de aspectos como la capacidad y la resistencia interior, comprenden sobre todo pruebas de eficiencia y rendimiento, así como pruebas de envejecimiento. Un banco de pruebas de refrigeración especial permite determinar la efectividad de los sistemas de refrigeración por aire y líquido para la batería.

A la hora de realizar las pruebas se presta especial atención a la seguridad de las baterías. Además, los bancos de pruebas sirven para comprobar los datos de potencia que indican los proveedores. Asimismo, también es posible comprobar el funcionamiento de los convertidores DC/DC y de los cargadores.

Audi está realizando inversiones constantes en el futuro para conseguir su objetivo de vender 1,5 millones de automóviles el año 2015. Este plan incluye una inversión de 2.200 millones de euros tan solo en la planta de Audi en Ingolstadt en 2012. Adicionalmente, la compañía contratará a alrededor de los 500 nuevos empleados este año, con especial énfasis en las prometedoras áreas de electromovilidad y construcción ligera.

22-11-2010