Las posibilidades de venta de vehículos eléctricos serán mayores en cuanto logren resultar más potentes, fiables y económicos. Un proyecto de investigación, denominado EMILE y patrocinado con 10 millones de euros por el Ministerio de Educación e Investigación (BMBF) alemán, y bajo el liderazgo de ZF, estudia cómo alcanzar este cambio. La meta es integrar la electrónica de potencia de un vehículo eléctrico directamente en el propulsor. La eficiencia y la potencia aumentarán, se podrá evaluar cualquier fallo con mayor rapidez y la producción en serie tendrá un menor coste.
En los vehículos eléctricos actuales la electrónica de potencia para la tracción se ubica en un sistema separado unido al propulsor eléctrico por cable. Esta solución requiere mucho espacio para toda la electrónica, además de cables especiales necesarios que resultan caros, y que aumentan el peso general y el riesgo de fallos. Con el proyecto EMILE (Elektro-Motor integrierte Leistungs-Elektronik = electrónica de potencia integrada en el propulsor), un consorcio de empresas, bajo la dirección de ZF Friedrichshafen, quiere dar un paso importante hacia delante: la electrónica de potencia debería estar integrada en el propulsor eléctrico.
Junto con los socios industriales AixControl, Infineon Technologies, Lenze SE, Robert Bosch, Siemens, TDK-EPC, Volkswagen y los institutos Frauenhofer para Sistemas Integrados y Tecnología de Elementos (IISB), además del Instituto de Tecnología de Convertidores y Tracción Eléctrica (ISEA) de la Universidad de Aachen, se pretende dar nuevas soluciones. La base estratégica y de contenido de este proyecto nació con el beneplácito del Grupo del Trabajo de la Plataforma Nacional de la Electromovilidad.
Una cooperación con muchas ventajas
La meta de este patrocinio por parte del Ministerio (BMBF) es abonar el camino para posibles colaboraciones en aplicaciones potenciales en la práctica, estableciendo cooperaciones entre institutos de investigación, fabricantes alemanes de automóviles y proveedores de componentes, desde el inicio y en toda la cadena de valor añadido, desde el ensamblaje hasta el sistema de propulsión eléctrica. Además pretende ofrecer un centro de conocimientos alrededor de la temática de la movilidad eléctrica. De una integración de la electrónica de potencia directamente en el propulsor no sólo sale ganando el automóvil eléctrico, sino que también traerá ventajas en términos de mayor eficiencia y reducción de coste en producción para la tecnología de automatización industrial.
Integración directa de la electrónica de potencia
Si se logra ubicar la electrónica de potencia cerca del propulsor en el bobinado del estator, conseguiremos ya muchas ventajas: los convertidores que suministran la corriente al motor eléctrico podrán ser integrados con menos interfaces. Esto disminuye el espacio necesario y el peso general; además reduce los costes totales en comparación con los de los sistemas individuales. Adicionalmente, las fuentes de radio-interferencias potenciales EMC (compatibilidad electromagnética) serán eliminadas, puesto que ya no serán necesarios cables de motor cargados con corrientes de interferencias. Lo que sí se incrementan son las necesidades térmicas y mecánicas de la electrónica de potencia.
El proyecto EMILE pretende aún más: los socios tienen la meta de integrar la electrónica de potencia directamente en el propulsor. De esta manera la cantidad de componentes individuales y de interfaces se reducirán sustancialmente. Esto finalmente dará la opción de usar sistemas individuales pre-montados para una producción menos costosa y más simplificada. También se esperan otras ventajas tanto en los campos de control de fallos como en la redundancia, la seguridad funcional y el grado de eficiencia del sistema.
Las metas del proyecto EMILE están bien definidas: las relaciones peso/potencia de los convertidores y el propulsor eléctrico tienen que mejorar en un 50%, junto con una reducción de costes de sistemas de un 40% en comparación con los sistemas separados. Estas mejoras tienen que ser demostradas en su uso tanto para los vehículos eléctricos como para la industria.
| Fuente: ZF
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