Controles avanzados que reducen corrientes ‘parásitas’ en vehículos eléctricos

Una electrolinera es una estación de recarga de vehículos eléctricos, similar a una gasolinera pero cambiando los surtidores de combustible por puntos de recarga. Según el último Barómetro de la Asociación Española de Fabricantes de Automóviles y Camiones (ANFAC), la principal organización que representa a la industria automovilística en España, existen más de 56.000 puntos de recarga públicos operativos para vehículos eléctricos en toda la geografía española, frente a las casi 13.000 gasolineras repartidas por todo el país.

Punto de recarga de coches eléctricos. Imagen: AdobeStock.

Poco a poco, las electrolineras van ganando terreno en las carreteras españolas. Algunas de ellas son fotolineras, es decir, obtienen la energía de la luz solar. En estos casos, sus icónicos paneles solares permiten generar electricidad limpia para recargar vehículos eléctricos. La producción de esta energía, la gasolina del transporte sostenible del futuro, está muy presente y también lo está su aprovechamiento, sin desperdiciar, en este caso, ni un electrón.

En este sentido, investigadores de la Universidad de Málaga han desarrollado un sistema que reduce las pérdidas energéticas en los motores eléctricos, en concreto hasta un 50% de distorsiones de corrientes ‘parásitas’ que se producen en el motor sin que esta energía sea aprovechable. Esta metodología proporciona una serie de mejoras que se traducen en: 

• Más autonomía.
• Menor consumo.
• Un uso mucho más eficiente de cada recarga. 

En colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid, optimiza el consumo energético y extiende el rango de funcionamiento, es decir, permite recorrer más distancia con la misma batería.

Equipo de investigación de la Universidad de Málaga responsable del estudio.

Para ello, han estudiado el comportamiento de motores multifásicos, una evolución de los convencionales. Mientras que estos últimos suelen trabajar con tres fases eléctricas, los multifásicos pueden operar con 5, 6 o incluso 9 y destacan por estas razones:  

• Mayor potencia
• Más eficiencia 
• Mejor capacidad para seguir funcionando incluso cuando se produce algún fallo. 
• Control más complejo.

‘Tiempo muerto’

Para demostrar la capacidad de ahorro energético de estos motores, los investigadores analizaron el fenómeno conocido como “tiempo muerto” o dead time, una breve interrupción programada en los sistemas electrónicos para evitar cortocircuitos. Esta pausa, imprescindible para la seguridad de su funcionamiento, puede provocar pequeñas alteraciones en la corriente eléctrica que se traducen en pérdidas de energía, calentamientos innecesarios, vibraciones y ruido.

¿Cómo evitarlo? Este equipo de investigación ha encontrado la solución en forma de algoritmo inteligente que prevé lo que está por venir y actúa para evitarlo. Para ello, toma la decisión más eficiente en cada instante y lo hace en tiempo real.

Bancada experimental que emula un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico.

Estos resultados los obtuvieron tras ensayos en una bancada experimental, un emulador de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico. Como resultado, comprobaron que el nuevo método reduce en torno a un 50% la distorsión de la corriente eléctrica respecto a los sistemas convencionales. O dicho de otro modo, disminuye significativamente las corrientes que no producen energía útil y que se traducen en calor en la máquina. 

Más allá del automóvil

Además de servir para el sector de la automoción, los motores multifásicos también se usan en aeronáutica, en aerogeneradores e incluso en sistemas tan cotidianos y familiares como los ascensores. 

Visibles o no, estos avances en la conversión de la energía son rápidos, muy rápidos, y buscan llegar cada vez más lejos sin perder de vista la eficiencia. Porque tan importante es producir energía como hacer un buen uso de ella, aplicando inteligencia y sentido común para no desperdiciarla, y contribuir a que cada kilovatio cuente en un mundo, donde cada vez más somos energéticamente dependientes. 

Más información en #CienciaDirecta: Desarrollan un sistema que reduce las pérdidas energéticas en motores de vehículos eléctricos