Propuesta de menor costo para la carga inalámbrica

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En la carga inalámbrica para vehículos eléctricos se encuentran trabajando las principales automotrices del mundo, por entender que tiene una serie de ventajas, como la comodidad para el conductor al poder realizar la recarga en movimiento sin necesidad de bajar del vehículo, ser más segura eléctricamente al no utilizar cables y además, los sistemas sin contacto no sufren los problemas de desgastes.

Pero no opinan lo mismo los ingenieros y académicos de Fraunhofer IISB en Nürnberg, que creen que la industria está en el camino equivocado; al considerar que los sistemas actuales de carga dinámica sufren de una considerable pérdida de eficiencia de transferencia de energía y necesitan de una infraestructura vial muy cara.

En el caso de los autobuses eléctricos, hay un progreso considerable en el desarrollo de soluciones de transferencia de energía inalámbrica, favorecidas en este caso por las características propias del servicio, ya que los autobuses de transporte público regular, ejecutan sus recorridos a través de rutas predeterminadas con paradas regulares, que son particularmente adecuadas para la transferencia de energía inalámbrica.

Sin embargo, para el caso de los vehículos eléctricos, las soluciones de transferencia de energía inalámbrica que ofrecen los fabricantes de automóviles son “poco convincentes”, según el profesor Martin März y sus colegas en el Instituto Fraunhofer de Sistemas Integrados (Fraunhofer IISB).

“Si tenemos en cuenta los conceptos que la industria del automóvil está actualmente desarrollando para la carga de vehículos eléctricos, es bastante dudoso que vayamos por el camino correcto”, dice el profesor März.

El equipo de Fraunhofer llevó a cabo un análisis de todas las soluciones actuales propuestas, antes de pensar en su propia alternativa innovadora, “un poco fuera de la corriente principal”. Para el profesor März, el problema radica en que las soluciones de hoy en día, hacen más pesados y caros a los vehículos.

El principio de funcionamiento de la mayoría de los sistemas de transferencia de energía inalámbrica actuales sufre de problemas relacionados con la pérdida de eficiencia de transferencia de energía por un mal posicionamiento del vehículo. Además, la mayoría de las soluciones propuestas, utilizan bobinas mucho más grandes de 30 cm de diámetro, lo que suma al peso y costo al vehículo.

Los fabricantes de autos han llegado con una variedad de soluciones a estos problemas. Los investigadores del MIT en Boston patentaron una transferencia inalámbrica de energía alternativa mediante resonancia magnética para permitir la transferencia de energía a una distancia de hasta 2 metros con una eficiencia de transferencia de alrededor del 90%.

Audi ha desarrollado un sistema en el que el dispositivo vial se eleva automáticamente del suelo una vez que el coche está en posición. Los sistemas de detección se han desarrollado para apagar automáticamente la transferencia inalámbrica de energía si se identifican objetos extraños entre las bobinas.

Pero todas estas soluciones tienen un alto costo, ya que una unidad de recarga inalámbrica de un vehículo eléctrico puede costar alrededor de u$s 3000; por lo que analistas predicen que la transferencia de energía inalámbrica inicialmente se limitará a coches de gama alta, que son más capaces de absorber esta opción en el costo total del coche. A esto hay que agregar los elevados costos de las instalaciones viales que hagan posible su aplicación.

Pero entonces, ¿cuál es la propuesta del equipo de Fraunhofer?

La respuesta estaría en colocar las bobinas de recarga en la parte delantera del vehículo, de manera el conductor puede ubicar el vehículo en una instalación apropiada para permitir que ambas bobinas estén prácticamente en contacto.

De esta manera se cierra el espacio de aire a milímetros y se elimina la necesidad de bobinas de 30 cm. y se logra una transferencia eficiente de la energía. El equipo de Fraunhofer decidió adaptar su bobina detrás de la placa estándar de la licencia alemana de los vehículos, de unos 12 cm de alto lo que permitió utilizar un diámetro de la bobina de 11 cm.

La bobina primaria fue diseñada sobre una columna de plástico flexible que permite adaptarse a la variedad de alturas de los vehículos y soportar los posibles golpes de los mismos al sobrepasar la columna.

Durante la carga, el espacio entre las dos bobinas es apenas del espesor de una hoja de papel por lo que todo se simplifica, al utilizar componentes disponibles en el mercado para controlar el proceso de carga. En cuanto a su costo, la bobina y el rectificador deben costar no más de unos pocos euros. La tecnología utilizada es exactamente la misma que las placas de las cocinas de inducción, que se comercializan en los supermercados hoy en día en alrededor de 30 €, dice Martin März.

Evidentemente la solución propuesta por Fraunhofer IISB, va en contra de los desarrollos de las principales automotrices, que apuestan por la carga dinámica de sus automóviles mediante la transferencia de energía con el vehículo en movimiento.

“Por supuesto, tuvimos que decidir entre una solución económica adecuada para el mercado de masas y una solución de lujo con costo de infraestructura inalcanzable”, dice Martin März.

Fuente:

http://www.leonardo-energy.org/blog/cutting-cost-wireless-charging-electric-vehicles

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stacruzricardo

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