Bluways, un desarrollador belga de inversores basados en SiC, baterías NMC de alta potencia y motores eléctricos, ha presentado en la feria iVT Expo en Colonia, en Alemania, un nuevo tipo de motor eléctrico redundante a prueba de fallos. En este motor eléctrico de flujo axial y de imanes permanentes cada inductor cuenta con su propio inversor, es decir, lleva la electrónica de potencia incorporada. El prototipo mostrado en Colonia es capaz de desarrollar 15 kW, pesa 10 kilogramos y funciona a 650 voltios.
Entre las tecnologías que están tomando protagonismo están los motores conocidos como de flujo axial (AFT) en los que el devanado inductor crea un campo magnético paralelo al eje de giro del rotor. A diferencia de los motores de flujo radial, que son los que se emplean habitualmente en el mercado, el motor AFT proporciona un diseño más compacto, lo que se traduce en un peso total más bajo. Además ofrecen una mayor densidad de potencia y torque y un factor de forma de ideal para la integración en diferentes escenarios.
Bluways, el desarrollador belga de baterías NMC de alta potencia, motores eléctricos e inversores basados en SiC (carburo de silicio) ha llevado esta tecnología un poco más allá. Gracias al uso de semiconductores de potencia basados en carburo de silicio ha podido reducir el tamaño del inversor de los vehículos eléctricos, incrementando la densidad de potencia, aumentando su eficiencia y cumpliendo con todas las normativas de seguridad existentes.
La novedad que presenta el prototipo de este motor eléctrico que se ha mostrado en Colonia es que cada inductor del motor tiene su propio inversor, tal y como explica Wim Vander Kuylen, gerente de proyectos de Bluways. "Lo que eso significa es que tiene una redundancia completa: incluso si uno de los inversores falla, el motor seguirá funcionando".
El inversor es el encargado de convertir la corriente continua de la batería en la corriente alterna que alimenta los motores eléctricos. La frecuencia de la corriente alterna determina la velocidad a la que gira el motor. Este dispositivo emplea electrónica de potencia de alto nivel, capaz de proporcionar el voltaje y el amperaje que requiere el motor en cada momento. Cuanto más robusto sea el inversor, más eficiente y fiable será un vehículo eléctrico.
Con esta arquitectura, los inversores y la electrónica de potencia comparten un mismo circuito de refrigeración. Además el uso de semiconductores SiC permite altas frecuencias de conmutación, perdiendo solo la mitad de la energía en forma de calor. Los chips son especialmente importantes para sistemas de 800 voltios, donde permiten una recarga más rápida y un mejor rendimiento.
Esta ventaja se traduce en un control más preciso del motor y una mayor eficiencia. "La naturaleza integrada del diseño significa que en lugar de tener dos dispositivos diferentes para montar, solo es preciso uno con tres conexiones necesarias DC+/- y el controlador. En cuanto a la redundancia, sería casi imposible, o al menos poco práctico, lograrlo utilizando un motor y un sistema inversor separados", añade Vander Kuylen.
El prototipo de desarrollo que se muestra en la feria iVT Expo de Colonia pesa 10 kg y funciona a 650 V con un consumo de corriente de 30 A.
