Una novedosa tecnología logra una transferencia inalámbrica de energía de 100 kW para turismos
Un equipo de ingenieros demuestra que es posible carga un coche eléctrico de forma inalámbrica a 100 kW con una eficiencia del 96%. Para ello han utilizado bobinas polifásicas de acoplamiento electromagnético con campos magnéticos giratorios.
Por el Laboratorio Nacional Oak Ridge
Cosechan el nivel más alto de transferencia de energía inalámbrica a 100 kW en un coche eléctrico ligero con un sistema patentado por el ORNL. Crédito: Genevieve Martin/ORNL, U.S. Dept. of Energy
Un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL), en Tennessee (EE. UU.) ha demostrado que un vehículo eléctrico ligero, tipo turismo, puede cargarse de forma inalámbrica a 100 kW con una eficiencia del 96% utilizando bobinas polifásicas de acoplamiento electromagnético con campos magnéticos giratorios.
El sistema, patentado del ORNL, transfirió energía a un Hyundai Kona EV a través de un espacio de aire de casi 13 cm mediante campos electromagnéticos, un proceso similar a la carga inalámbrica de pequeños dispositivos de consumo.
No hay que olvidar que la recarga inalámbrica de vehículos eléctricos es una tecnología que permite cargar las baterías de estos vehículos sin la necesidad de conectarlos físicamente a un punto de carga mediante un cable. Esto se logra mediante el principio de inducción electromagnética, donde un campo magnético es generado por una bobina transmisora instalada en el suelo y es captado por una bobina receptora en el vehículo.
Pérdidas energéticas en el proceso de transferencia.
La recarga inalámbrica de vehículos eléctricos ha mejorado significativamente con el tiempo, pero generalmente es un poco menor en comparación con la carga a través de cable, debido a las pérdidas energéticas en el proceso de transferencia. Por otro lado, sobre sale en comodidad, ya que elimina la necesidad de enchufar físicamente el vehículo a un cargador. Esto es especialmente útil en condiciones climáticas adversas o para personas con movilidad reducida.
Y de momento, las infraestructuras de carga inalámbrica suelen requerir una inversión inicial más alta comparada con los sistemas de carga cableada. Esto incluye la instalación de las bobinas transmisoras en el suelo y las modificaciones necesarias en el vehículo para alojar la bobina receptora. A esto hay que añadir que la velocidad de carga para sistemas inalámbricos ha estado históricamente detrás de la carga cableada rápida, aunque la tecnología está avanzando rápidamente. Los tiempos de carga dependen de la potencia del sistema de carga y la capacidad de la batería del vehículo.
“Hemos logrado la mayor densidad de potencia del mundo en un sistema de carga inalámbrica para esta clase de vehículos—dice Omer Onar, del ORNL. Y añade—: Nuestra tecnología alcanza densidades de potencia entre ocho y diez veces superiores a la tecnología de bobina convencional, y además puede aumentar el estado de carga de la batería en un 50% en menos de veinte minutos".
Un logro de carga inalámbrica que marca un hito en la integración de las bobinas polifásicas en vehículos.
Aunque los investigadores ya habían conseguido una carga de 120 kW con la tecnología de bobinas convencional en pruebas de laboratorio, este logro marca un hito en la integración en vehículos de las bobinas polifásicas de ORNL.
El diseño ligero de la bobina de acoplamiento electromagnético polifásico del ORNL, con un diámetro de poco más de 36 cm, permite una mayor densidad de potencia en bobinas más pequeñas e incluye campos magnéticos giratorios generados por los devanados de fase de la bobina. Crédito: Genevieve Martin/ORNL, U.S. Dept. of Energy
El diseño ligero y pequeño de la bobina de acoplamiento electromagnético polifásico permite obtener la mayor densidad de potencia en las bobinas más pequeñas posibles. Los campos magnéticos giratorios generados por los devanados de fase de la bobina aumentan la potencia.
"Se trata de un logro revolucionario que abre la puerta a la recarga inalámbrica rápida y eficiente de los vehículos eléctricos de pasajeros", afirma Onar.
Información facilitada por el Laboratorio Nacional Oak Ridge
