Un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL), del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE), ha presentado un prototipo de laboratorio funcional de un sistema de carga inalámbrica a 120 kW de potencia con una eficiencia de 97%. Este nuevo sistema de carga supone una evolución técnica fundamental para esta tecnología, ya que aproxima sus tiempos de carga al de las estaciones cableadas más potentes de última generación y al de los repostajes convencionales de combustibles fósiles.
En la demostración, realizada en el laboratorio del Centro Nacional de Investigación del Transporte del DOE, la energía traspasó un espacio de más de 15 centímetros (6 pulgadas) entre la bobina magnética situada en el suelo y la situada en el vehículo, que garantiza la viabilidad para su implementación práctica. En el proceso de transferencia entre la bobina primaria y la secundaria tan solo se perdió un 3% de la energía.
En 2016 los investigadores del ORNL crearon un sistema de recarga inalámbrica con una potencia de 20 kW y una eficiencia del 90%, que actualmente está en fase de estudio para convertirse en un sistema de carga que pueda ser utilizado por vehículos comerciales de reparto. Según ha declarado Veda Galigekere, líder de la investigación, "para el proyecto era importante mantener el las condiciones reales que se lograron en la demostración anterior con el fin de fomentar su adopción comercial".
Para lograr alcanzar una potencia de 120 kW, el equipo de ORNL creó un nuevo diseño de bobina optimizado, en el que se han utilizado los últimos desarrollos de dispositivos electrónicos de carburo de silicio que permiten la que el sistema sea muy ligero y compacto.
Los investigadores de ORNL utilizaron simulaciones por ordenador para diseñar las bobinas que generan el campo magnético.
Técnicamente el sistema toma la energía de la red y la convierte en corriente alterna de alta frecuencia, lo que genera un campo magnético capaz de transferir energía a través del aire. Una vez que la energía llega a la bobina secundaria –la receptora– se convierte de nuevo en corriente continua para poder ser almacenada en la batería del vehículo.
La carga inalámbrica es un sistema amigable para los usuarios al no precisar cables intermedios y reducir el problema de los diferentes estándares y conectores. Además, la posibilidad de reducir los tiempos de espera de las recargas a aproximadamente 15 minutos y la facilidad para la interoperabilidad entre los diferentes gestores de las redes, se convertirá en un aliciente más para la adopción de los vehículos eléctricos de forma masiva.
Esta demostración sirve como base para avanzar hacia el objetivo final del de lograr un sistema capaz de ofrecer una potencia de carga de 350-400 kW de potencia. Los investigadores de ORNL ya están explorando refinar la tecnología de carga introduciendo futuras innovaciones para aumentar el nivel de transferencia de potencia a 200 kW y, finalmente, alcanzar los 350 kilovatios.
El paso siguiente es convertir esta tecnología en un sistema dinámico de carga inalámbrica que utilizará plataformas de carga instaladas en las carreteras. El incremento de la potencia es imprescindible para minimizar el coste y la complejidad de esta tecnología. El objetivo final es la carga dinámica "a velocidades de autopista", afirma Galigekere.
