Aunque es ‘la gran olvidada’, porque se tiene la opinión generalizada de que no es posible, la carga inalámbrica para coches eléctricos sigue en desarrollo sin hacer demasiado ruido. Ahora, sin embargo, volvemos a saber de esta tecnología porque se ha conseguido un avance increíble. Desde la Universidad de Chalmers, un grupo de investigadores informa de que han logrado un sistema de carga inalámbrica con 500 kW de potencia y una eficiencia del 98% que, además, no necesita de ningún tipo de ayuda humana o de un brazo robótico, como sí que requieren algunos otros sistemas por inducción desarrollados anteriormente.
No es una tecnología que esté en una fase inicial de desarrollo, sino que está realmente cerca de presentarse a la industria. Es gracias a un nuevo tipo de semiconductor que, según explican desde el grupo de investigación, se basa en carburo de silicio. Y también en un hilo de cobre de nuevo desarrollo que es tan fino como un cabello humano. Estos dos aspectos clave son los que han logrado que se pueda alcanzar la carga inalámbrica a 500 kW para coches eléctricos. La aplicación puede ser cualquiera, pero la realidad es que el equipo de desarrollo tras esta tecnología piensa más bien en los enormes aparcamientos urbanos o en aparcamientos para autobuses eléctricos, entre otros parecidos. Uno de los puntos clave está precisamente en que la carga a 500 kW de potencia, por ejemplo para camiones eléctricos, va a requerir de cables muy voluminosos y pesados y, sin embargo, esta tecnología no da problemas de este tipo.
Logran un sistema de carga inalámbrica a 500 kW para coches eléctricos, gran avance para la carga por inducción ultra rápida
Yujing Liu, del equipo de investigación tras esta tecnología, señala que ahora la industria tiene acceso a nuevos semiconductores de alta potencia que se basan en carburo de silicio y se llaman ‘SiC’. Este tipo de productos de electrónica llevan pocos años en el mercado, pero han podido comprobar que permiten tensiones más altas, trabajo a temperaturas más elevadas y también frecuencias de computación muy superiores a las de los componentes clásicos basados en silicio. Es decir, que la carga inalámbrica a 500 kW para coches eléctricos es posible gracias a este importante avance en el mundo de la electrónica. La frecuencia del campo magnético es la que impone un límite de potencia transferida entre dos bobinas de un determinado tamaño.
Hasta ahora, los sistemas de carga inalámbrica para coches eléctricos habían estado trabajando en frecuencias de 20 kHz, aproximadamente, y esto era lo que provocaba que fuesen sistemas muy voluminosos y con un nivel bajo de eficiencia en la transferencia de energía. Sin embargo, detallan los investigadores, este cambio en los componentes es el que ha permitido multiplicar la frecuencia por cuatro para tener una potencia mucho más elevada y, además, mejorar de forma muy destacable la eficiencia de la tecnología de carga por inducción.
Donde también se ha logrado un importante avance tecnológico es en las bobinas mismas que envían y que reciben el campo magnético oscilante que conforma el puente para el flujo de energía. Se ha trabajado sobre los propios hilos de cobre y en lugar de hacer bobinas enrolladas con alambre de cobre ordinario, que resulta en pérdidas muy grandes a alta frecuencia, ahora utilizan cuerdas de cobre trenzadas que se componen de hasta 10.000 fibras de cobre. Cada una de ellas tiene entre 70 y 100 micrómetros de grosor; es decir, que son tan finas como un cabello humano.
También estos ‘mechones’ de cobre son una tecnología que lleva pocos años disponible, se llaman alambres litz, y están mucho más y mejor adaptados para trabajar con altas corrientes y frecuencias. Y la otra mejora sustancial que se ha introducido, y que permite ofrecer 500 kW de potencia sobre un sistema de carga inalámbrica para coches eléctricos, son los nuevos tipos de condensadores que permiten añadir la potencia reactiva como para que la bobina pueda crear un campo magnético suficientemente potente. Se ha logrado un 98% de eficiencia desde la corriente continua en la estación de carga hasta la batería, porque la carga requiere de varias etapas de conversión.
Aunque no se suelen recibir novedades sobre esta tecnología son muchos los grupos de investigación que están trabajando en la carga por inducción para vehículos eléctricos. Y no solo en estaciones de carga, sino también en tecnologías de carga inalámbrica integrada en las carreteras. De momento, eso sí, la mayoría de estas tecnologías muestran una capacidad limitada en términos de potencia. Y, sin embargo, este proyecto es realmente prometedor justo en la mayor flaqueza de la inducción.
