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Más cerca de las recargas por inducción para los coches eléctricos

En su ley de la inducción electromagnética, publicada en 1831, Faraday describió que un medio conductor, al verse atravesado por un campo magnético variable, tendrá inducida una diferencia de potencial que dará lugar a una corriente eléctrica. De igual manera se produce el fenómeno en el caso contrario: una corriente que circula por un conductor llevará asociada a ella un campo magnético... pero ¿para qué sirve esto?...

Si formamos un bobinado haciendo muchas espiras con un conductor y hacemos pasar por él corriente eléctrica, estaremos generando un campo magnético que será mayor cuantas más espiras hayamos creado. Ese dispositivo es un electroimán, que si lo enfrentamos a otro bobinado que esté conectado a una bombilla, provoca que cada una de las espiras de ese nuevo bobinado va a percibir una diferencia de potencial a causa del campo magnético... y esa diferencia de potencial dará lugar a una corriente.

Se trata de uno de los primeros experimentos de Marin Soljacic, un investigador croata del MIT, que dió el pistoletazo de salida a una nueva tecnología que ya ha llegado a diversos sectores de la industria... y el vehículo eléctrico tampoco podía faltar en sus numerosas aplicaciones.

Mediante la instalación de un bobinado emisor, que recibirá la energía de la red eléctrica, se pretende transmitir la electricidad mediante campos magnéticos al bobinado receptor ubicado en el interior del automóvil para que la corriente inducida recargue sus baterías. Y, aunque parezca ficción, lo cierto es que ya existen instalaciones en funcionamiento y varios proyectos de innovación que tienen por objetivo principal estandarizar la tecnología.

A la pregunta de cómo las pérdidas energéticas no hacen inviable esta tecnología, los investigadores responden que, en lugar de ser conducida por un cable, la corriente tiene que ser inducida por un campo magnético, por lo que es de suponer que habrá menos eficiencia en la transferencia de energía. Sin embargo, en este caso no podríamos estar más lejos de la realidad.

La bobina receptora, por sus características constructivas, tendrá una frecuencia de resonancia concreta. Si se la hace coincidir con la frecuencia de la corriente alterna que generará el campo magnético, lograremos maximizar la eficiencia de la transferencia de energía.

En aplicaciones reales, contando con el desalineamiento de las bobinas o el cambio de altura entre primario y secundario, el rendimiento podría bajar al 90 %. Sin duda, unas cifras que invitan a imaginar un mundo en el que estos sistemas se popularicen.

La aplicación a los vehículos eléctricos de la también llamada witricidad está ya presentando numerosos avances a gran velocidad, hasta el punto de que ya hay varios prototipos en funcionamiento en distintos países europeos.

Desde España se han desarrollado en los últimos años algunos de los proyectos más punteros en materia de innovación en recarga inalámbrica de vehículos. La Fundación CIRCE ha estado en varios de ellos desde su sede principal en Zaragoza. Hay razones de sobra para pensar que la carga inductiva tiene un alto potencial.

El experto tecnológico de Estudios de Red y Smart Grids de CIRCE, Hans Bludszuweit, ha explicado su visión de los próximos pasos que dará esta tecnología. "Primero se extenderán los sistemas domésticos de baja potencia (carga lenta), que ya cuentan con soluciones comerciales. Algo más tarde habrá sistemas 50 kW y más para la recarga en el transporte público (autobuses y taxis)". En esa línea, Carlos Pueyo apunta que los sistemas inalámbricos "permiten realizar cargas de oportunidad que de otra forma deberían implicar el conexionado de una manguera. Esto facilita reducir los kWh de almacenamiento embarcados en los vehículos, que es una parte muy relevante de su coste".

Gigantes del automóvil como Audi han trabajado durante los últimos años en incorporar las bobinas de carga en sus vehículos y ya en su web anuncian su próxima incorporación al ansiado e-Tron. También empresas como Daimler o Nissan trabajan en la incorporación de este sistema de recarga a sus modelos, preparándose para una realidad bastante cercana. Además, la compañía japonesa colabora estrechamente con la startup WiTricity (fundada por Marin Soljacic) para el desarrollo de un plan de estandarización del protocolo internacional SAE J2954, que considera este tipo de carga para los vehículos.

Por su parte, el proyecto europeo FABRIC también ha trabajado intensamente en estas cuestiones con un consorcio de 25 organizaciones, entre las también participa la Fundación CIRCE como referente español en este campo. En su desarrollo, en cualquier caso, FABRIC arrojó conclusiones claras con respecto a la interoperabilidad de la infraestructura por parte de distintos tipos de vehículo.

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