Investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) demostraron recientemente un sistema de carga de coches eléctricos (EV) inalámbrico de 120 kilovatios. El sistema es seis veces más poderoso que el desarrollado por los investigadores de ORNL hace solo dos años.
En una demostración de laboratorio, el sistema transfirió la energía a la misma velocidad que un ‘Supercharger’ de Tesla por cable y más de dos veces más rápido que los cargadores rápidos de 50 kilovatios instalados normalmente por los operadores de red de carga que no son Tesla.
El sistema de carga inalámbrica presentado por ORNL en marzo de 2016 transfirió 20 kilovatios con una eficiencia del 90%por ciento. El nuevo sistema de 120 kilovatios proporcionó seis veces la potencia con una eficiencia del 97%. Esa tasa de eficiencia, según ORNL, es comparable a la de los cargadores rápidos de EV por cable existentes.
Los investigadores lograron la entrega de energía y la eficiencia a la vez que mantienen la misma huella que el sistema de 20 kilovatios. "Subimos significativamente en potencia, pero la huella se mantuvo igual y el tamaño de la electrónica de potencia se redujo", dijo a GTM Veda Galigekere, investigador del Grupo de Electrónica de Potencia y Maquinaria Eléctrica del ORNL.
Para el sistema de 120 kilovatios, los investigadores utilizaron simulaciones por ordenador para crear nuevos diseños para las bobinas que generan el campo magnético que transfiere energía de forma inalámbrica. Y luego, "utilizando la electrónica de potencia basada en carburo de silicio, optimizamos todo el sistema", dijo Galigekere.
El sistema extrae electricidad de la red y la convierte en corriente alterna de alta frecuencia, lo que genera un campo magnético a través de un espacio de aire de seis pulgadas. Después de que la electricidad se transfiere a una segunda bobina, se convierte nuevamente en corriente continua y se almacena en la batería del vehículo.
Los próximos pasos para el equipo de Galigekere incluyen la investigación de la transferencia de energía inalámbrica bidireccional (de la red al vehículo y viceversa), así como la mejora continua en la tasa de suministro de energía del sistema.
Al dar el salto de 20 kilovatios a un sistema de carga EV inalámbrico de 120 kilovatios, Galigekere dijo: "Estamos un poco por delante de la curva porque lo queremos así. Para cuando la tecnología de 120 kilovatios se convierta en realidad, volveremos a estar por delante de la curva ".
El objetivo a largo plazo del equipo del proyecto ORNL es desarrollar un sistema de carga inalámbrica capaz de entregar 350 kilovatios. Los investigadores están abiertos a trabajar con socios del sector privado para avanzar en la tecnología. "Estamos hablando con varios fabricantes de equipos originales", dijo Galigekere, “pero es demasiado pronto para comentar cómo podrían ser las posibles asociaciones. Estamos abiertos y esperamos que nuestros socios trabajen en esto".
Competencia del sector privado
El equipo de ORNL tiene competidores del sector privado en la comercialización de tecnologías de carga inalámbrica de EV.
Después de completar 10 proyectos piloto en cuatro países, Hevo Inc., empresa de carga inalámbrica con sede en Brooklyn, se halla en transición a la fabricación. Según un perfil reciente de la compañía realizado por Bloomberg, Hevo planea hacer miles de unidades en los próximos 18 meses para cumplir con los acuerdos de suministro firmados con los fabricantes de automóviles y compañías eléctricas.
Mientras tanto, WiTricity , una compañía de carga inalámbrica con sede en Watertown, Massachusetts, firmó un acuerdo de licencia de propiedad intelectual el mes pasado con Anjie Wireless, un proveedor de automóviles con sede en China. Anjie utilizará la tecnología de WiTricity para desarrollar sistemas de carga inalámbrica para fabricantes de automóviles chinos. Según WiTricity, su sistema Drive 11 puede entregar hasta 11 kilovatios de potencia con una eficiencia del 93%.
El equipo de investigación de ORNL también está metido de lleno en el desarrollo de la carga inalámbrica dinámica en la carretera. Dicho sistema permitiría la carga automática de vehículos eléctricos a través de almohadillas de carga inalámbricas integradas en la carretera.
Galigekere dijo que la búsqueda de mayor potencia para la carga inalámbrica estacionaria de flotas y camiones grandes complementará los esfuerzos para usar la tecnología para aplicaciones en carretera. "Creemos que una mayor potencia de transmisión de energía con carga estacionaria también puede habilitar la carga dinámica, porque si tiene una carga dinámica a una potencia menor, necesitará una parte más grande de la red de carreteras para ser incrustada con bobina", explicó.
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