En el futuro, un sistema de carga inalámbrico permitirá que los autos eléctricos no solo carguen sus baterías, sino que también alimenten energía a la red eléctrica, lo que ayudará a estabilizarla. El sistema de carga rentable logra altos niveles de eficiencia en todo el país.todo el rango de potencia, de 400 vatios a 3,6 kilovatios, mientras que el automóvil y la bobina de carga pueden tener una separación de hasta 20 centímetros. Los investigadores de Fraunhofer presentan su prototipo del 15 al 18 de septiembre de 2015 en el Salón Internacional del Automóvil IAA en Frankfurt Pabellón 4, Stand D33.
Cuando llueve, un conductor que tiene que conectar un cable grueso y difícil de manejar entre su automóvil eléctrico y un punto de carga seguramente se empapará con la piel. Pero a veces no hay alternativa: la batería está vacía. Utilizando sistemas inductivos inalámbricoscargar el automóvil es mucho más conveniente. Esto implica transmitir energía a través del aire o, más precisamente, a través de un campo magnético que varía con el tiempo. La tecnología se basa esencialmente en dos bobinas, una integrada en una carretera, un espacio de estacionamiento oun garaje, y el otro instalado debajo de la carrocería del automóvil. Junto con los condensadores adecuados, estas bobinas forman una especie de "sistema de antena resonante para la transferencia de energía". Cuanto más cerca estén las dos bobinas, más eficiente será la energíaesta transferido.
Carga bidireccional altamente eficiente
Investigadores del Instituto Fraunhofer de Energía Eólica y Tecnología de Sistemas de Energía IWES en Kassel han ideado un diseño más rentable para tales sistemas de carga inductiva. "Usamos deliberadamente componentes estándar que ya están disponibles en el mercado masivo", explicaMarco Jung, subdirector del departamento de tecnología de convertidores de Fraunhofer IWES. Además, los investigadores utilizan sistemas de bobinas que requieren menos láminas de ferrita. Las láminas son necesarias para controlar y proteger el campo magnético y son muy pesadas debido al óxido de hierro que contienen.contener. También son ex-
pensativo. La reducción de la cantidad de material de ferrita utilizado disminuye aún más el peso y el costo de las bobinas.
Otra ventaja es la electrónica de potencia especialmente diseñada y los sistemas de bobina, lo que significa que el sistema funciona de manera muy eficiente incluso cuando la bobina en el automóvil está a unos 20 centímetros de la bobina en la carretera ". Incluso con un espacio de aire de 20 centímetros, logramos una eficiencia de entre 93 y 95 por ciento, y lo hacemos en todo el rango de potencia, desde 400 vatios a 3.6 kilovatios ", explica el Dr. René Marklein, gerente de proyectos de Fraunhofer IWES." Los sistemas comparables logran ese tipo de eficiencia solamenteen distancias más cortas, lo que limita su utilidad para automóviles con mayor distancia al suelo ".
Mientras que las bobinas están integradas en la carretera y en la parte inferior del automóvil, el sistema de carga se transporta en el vehículo y contiene los componentes electrónicos y las conexiones para varios cables de carga. Los científicos han diseñado el sistema para brindar a los conductores la máxima flexibilidad:no solo permite la carga inductiva, sino que también tiene una conexión de alimentación monofásica y trifásica gracias a un concepto de sistema multifuncional. Esto permite a los conductores cargar también su vehículo en tomas de corriente y puntos de carga normales.
Además de cargar las baterías, el sistema también puede descargarlas. Entre otras ventajas, esto puede ayudar a estabilizar la red eléctrica general. ¿Cómo funciona? Cuando el sol brilla todo el día o los fuertes vientos barren el país, las células solares y las turbinas eólicas a menudo suministran más energía de la necesaria en ese momento. Sin embargo, si se alimenta demasiada electricidad a la red, el voltaje podría aumentar e incluso destruir los dispositivos eléctricos. En condiciones climáticas favorables, los operadores de la red por lo tanto aceleransalida que las plantas solares y eólicas alimentan a las redes eléctricas. Pero si las baterías de los automóviles se usaran como una especie de amortiguador, el excedente de electricidad podría almacenarse allí temporalmente y luego volver a la red cuando el sol se nubla o los vientos se apagan.aumentando la proporción de energías renovables en la combinación energética.
Los científicos presentan su sistema de transmisión inductiva inalámbrica en el Salón Internacional del Automóvil de IAA. Además, los investigadores de Fraunhofer exhiben otras soluciones de electromovilidad, que incluyen un tren motriz con un motor de cubo de rueda refrigerado por aire, un paquete de energía de construcción liviana ymódulos de almacenamiento de rendimiento.
Otros proyectos de carga inalámbrica Fraunhofer
Bobinas de carga en las placas
Por lo general, las placas o bobinas de inducción se integran en las bahías de estacionamiento. Debido a que transportan altas corrientes, se calientan y pueden representar un peligro para cualquier objeto y animal que pueda estar debajo del automóvil. Por ejemplo, podrían dañar a los gatos, a quienes a menudo les gustasentarse por debajo de los automóviles. Por esta razón, los investigadores del Instituto Fraunhofer para Sistemas Integrados y Tecnología de Dispositivos IISB en Erlangen han desarrollado una alternativa a la placa de inducción en el suelo que consiste en suministrar energía al automóvil en su extremo delantero cerca de la placa.La tecnología se basa en un punto de carga en el que los automóviles pueden estacionar justo al lado, dejando solo un pequeño espacio, lo que permite una muy rentable y ligera
se implementará un sistema de carga de peso: uno que pesa solo 3 kilogramos con una capacidad de carga de 3.7 kilovatios. Si un automóvil roza el punto de carga con demasiada fuerza, se pliega y evita que el vehículo se dañe.
carga sobre la marcha
Los automóviles eléctricos tienen un alcance limitado. Sin embargo, en el futuro, será posible cargar los automóviles mientras se mueven: los investigadores de los Institutos Fraunhofer para Tecnología de Fabricación y Materiales Avanzados IFAM y para Sistemas de Transporte e Infraestructura IVI han construido unRuta de prueba de 25 metros de largo a lo largo de la cual se han colocado bobinas en la carretera. El proyecto fue apoyado por el Ministerio Federal de Transporte e Infraestructura Digital de Alemania y otros dos socios del proyecto. Fue un éxito: el manifestante FreccO, un automóvil deportivo convertidoen un vehículo eléctrico, logró recorrer la franja a una velocidad moderada mientras cargaba simultáneamente su batería
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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