La electrónica de potencia de última generación gestiona el flujo de electricidad seguro y eficiente entre los componentes del sistema. Crédito:Genevieve Martin / Laboratorio Nacional Oak Ridge, Departamento de Energía de EE. UU.
Investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía han demostrado un sistema de carga inalámbrica de 120 kilovatios para vehículos, que proporciona seis veces la potencia de la tecnología ORNL anterior y un gran paso hacia tiempos de carga que rivalizan con la velocidad y la conveniencia del llenado de una estación de servicio. hasta.
El sistema inalámbrico transfiere 120 kilovatios de energía con una eficiencia del 97 por ciento, que es comparable a convencional, cargadores rápidos de alta potencia con cable. En la demostración de laboratorio, la energía se transfirió a través de un espacio de aire de seis pulgadas entre dos bobinas magnéticas y se cargó una batería.
Los investigadores de ORNL crearon y demostraron el primer sistema de carga inalámbrica de 20 kilovatios del mundo, que se está modificando para aplicaciones como camiones de reparto comerciales. "Era importante mantener la misma o menor huella que la demostración anterior para fomentar la adopción comercial, ", dijo el líder del proyecto, Veda Galigekere, del Grupo de Maquinaria Eléctrica y Electrónica de Potencia de ORNL.
"Utilizamos análisis de circuitos y elementos finitos para desarrollar una metodología de optimización conjunta novedosa, resolver los problemas del diseño de la bobina mientras se garantiza que el sistema no se caliente ni plantee problemas de seguridad, y que cualquier pérdida de energía durante la transferencia sea mínima, " él dijo.
Para alcanzar 120 kilovatios, El equipo de ORNL creó un nuevo diseño de bobina optimizado conjuntamente con los últimos dispositivos electrónicos de potencia de carburo de silicio para un peso ligero, sistema compacto. La arquitectura del sistema toma energía de la red y la convierte en corriente alterna de alta frecuencia. que genera un campo magnético que transfiere energía a través de un gran espacio de aire. Una vez que la energía se transfiere a la bobina secundaria, se convierte de nuevo a corriente continua y se almacena en las baterías de un vehículo.
Los investigadores de ORNL utilizaron simulaciones por computadora para diseñar bobinas que generan el campo magnético requerido para la transferencia de energía inalámbrica. Crédito:Genevieve Martin / Laboratorio Nacional Oak Ridge, Departamento de Energía de EE. UU.
La demostración avanza en el objetivo de carga extremadamente rápida del DOE de desarrollar un sistema que entrega de 350 a 400 kilovatios y reduce el tiempo de carga de los vehículos eléctricos a 15 minutos o menos.
"Este avance avanza significativamente la tecnología necesaria para fomentar una mayor adopción de vehículos eléctricos al aumentar su alcance y la facilidad de recarga, y a su vez apoya un sistema de movilidad energéticamente eficiente para el éxito económico de la nación, "dijo Moe Khaleel, director asociado del laboratorio de Ciencias Energéticas y Ambientales de ORNL.
Los investigadores de ORNL explorarán innovaciones para aumentar el nivel de transferencia de energía a 200 y eventualmente a 350 kilovatios, mientras se perfecciona la tecnología de carga inalámbrica dinámica. Un sistema dinámico permite la carga automática de vehículos eléctricos mediante plataformas de carga inalámbrica instaladas debajo de las carreteras. Se necesitan sistemas de carga de mayor potencia para minimizar el costo y la complejidad de la carga dinámica. "El objetivo es la carga dinámica a velocidades de autopista, "Dijo Galigekere.
