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Opel-Ampera-aerogen

Siendo lectores habituales de Xataka, seguro que habeís oído hablar ya de la “recarga sin cables” de las baterías de dispositivos electrónicos. Por ejemplo Duracell ya comercializa en España uno de esos aparatos que permiten recargar gadget sí, gadget también, simplemente posando sobre una base de carga el dispositivo en cuestión, sin preocuparnos por tener el cargador, y pudiendo recargar incluso varios a la vez.

Y ahora, además de mil y un gadgets, también tenemos coches eléctricos, algo así como un electrodoméstico más, que también hay que enchufar para recargar sus baterías. Pues bien, esto de recargar sin cables también resulta muy interesante para algunos conductores, y por supuesto para algunas empresas, que ya están trabajando con todo su empeño en sistemas comerciales, ya sean públicos, ya sean domésticos. Son los sistemas de recarga inalámbrica.

Fisker-Karma

Coches eléctricos

Por si no sois lectores habituales de Motorpasión Futuro (ay la de cosas que os estáis perdiendo) dejadme que os cuente primero algunas cosillas sobre coches eléctricos. A día de hoy hay básicamente cuatro tipos de coches eléctricos (si me permitís que descarte a los coches híbridos convencionales, que en sí son mitad eléctricos):

  • Coches eléctricos de baterías, también conocidos a veces por coches 100% eléctricos: estos coches se mueven gracias a un motor eléctrico que se alimenta de la energía eléctrica acumulada exclusivamente en un paquete de baterías, que se recargan principalmente enchufándolo a la red (por ejemplo el Nissan LEAF o un Peugeot iOn).
  • Coches eléctricos de autonomía extendida: no son exactamente un híbrido, pero casi. En este caso el coche se mueve gracias a un motor eléctrico que se alimenta igualmente de la electricidad de las baterías (que también se recargan enchufando el coche), pero cuando estas se descargan, entra en funcionamiento un motor de de combustión interna (normalmente de gasolina) para mover un generador de electricidad que alimente el motor eléctrico (y si se puede, recargue también algo las baterías) (por ejemplo el Opel Ampera, o el Fisker Karma, el cochazo de la foto de arriba).
  • Coches híbridos enchufables: estos son coches que se mueven gracias a la combinación y funcionamiento colaborativo y sinérgico de dos motores, uno eléctrico y otro de combustión interna, ambos pueden mover las ruedas independientemente, o trabajando juntos. Tienen un modo de funcionamiento exclusivamente eléctrico (normalmente no muchos kilómetros) y también se pueden enchufar a la red para recargar las baterías (por ejemplo el Toyota Prius Plug in).

Peugeot-iOn

Quizás echéis en falta los coches eléctricos de pila de combustible de hidrógeno. En estos también tenemos un motor eléctrico que hace girar las ruedas, pero en este caso la electricidad se genera “in situ” gracias a una pila de combustible que consume hidrógeno y oxígeno (del aire). Como no se enchufan, tampoco los incluyo en esta clasificación.

Recarga y autonomía

Por tanto los tres tipos de coches eléctricos que cito tienen algo muy singular, hay que enchufarlos (más o menos tiempo, según el tamaño de sus baterías y cantidad a recargar), para poder usarlos (tal cual, o en modo exclusivamente eléctrico). Ahora mismo hay varios tipos de enchufes (de conectores) en los coches eléctricos, por ejemplo para recarga rápida hay tres muy relevantes, CHAdeMO (japonés), Mennekes (alemán) y EV plug alliance (franco-italiano). Primera motivación para desarrollar sistemas de recarga inalámbrica.

Además de que algunos conductores (esto pasa más en algunos países que en otros) temen por la integridad del cable (que es suyo por cierto) con el que enchufan su coche a un poste de recarga público, ya que algún “gracioso” o vándalo podría desenchufarlo, cortarlo, o alguna “broma” similar. Segunda motivación a favor de la recarga inalámbrica.

Nissan-LEAF-Mobi.E

La autonomía de los coches eléctricos, a día de hoy, es limitada, así que más tarde o más temprano hay que recargar.

  • Si el coche es 100% eléctrico la autonomía media (en general) está entre 120 y 200 km (según el coche y la situación), siendo muy habitual una autonomía de entre 150 y 175 km. La recarga normal (o sea, lenta) puede llevar entre seis y nueve horas.
  • Si el coche es eléctrico de autonomía extendida, la autonomía en modo solo eléctrico es aproximadamente de entre 40 y 80 km. La recarga normal puede llevar unas tres o cuatro horas.
  • Si el coche es híbrido enchufable, la autonomía en modo exclusivamente eléctrico es de unos 20 o 25 km. La recarga normal en este caso puede llevar una o dos horas.

También hay posibilidad (en algunos coches eléctricos) de recarga rápida. En ese caso se puede recargar el 80% de la batería en aproximadamente 30 minutos.

Una de las ideas que acompañan a la recarga inalámbrica (aunque todavía sea un deseo de futuro) es poder recargar en cualquier sitio, en cualquier momento, e incluso en marcha, en la misma carretera, sin tener que parar para enchufar el coche. Tercera motivación para la recarga inalámbrica.

Toyota-Prius-Plugin

Funcionamiento básico de la recarga inalámbrica

Los sistemas de recarga inalámbrica que se están desarrollando, o incluso comercializando y usando ya, se basan en la transmisión inductiva de energía. Por una parte tenemos la base colocada en el suelo, que contiene una bobina, al hacer pasar corriente eléctrica por esta, a una determinada frecuencia, se crea un campo electromagnético que llega hasta la almohadilla o placa colocada en la parte inferior del coche.

En la base o placa receptora de la parte inferior del coche también hay una bobina, en la que se induce la corriente eléctrica con el campo electromagnético que incide sobre ella. Esta es la corriente con la que se recargará la batería. Por tanto un sistema consta de dos partes, la que forma parte de la infraestructura o de la instalación doméstica, y la que forma parte del coche.

El “salto” que se consigue por el momento, según el sistema, puede variar entre 5 y 40 cm (pero también cambia la eficiencia de la transferencia). Uno de los problemas de la recarga inalámbrica es que se desperdicia (se pierde) parte de la energía eléctrica, por eso se habla de eficiencia del sistema.

Halo-IPT

Ha mejorado mucho, pero algunos sistemas todavía tienen cifras mediocres. Los mejores vienen a alcanzar una eficiencia de entre el 91 y 94%. O sea, que nuestro contador marca un consumo de 100 (pongamos Wh), que es lo que nos cobrarán, pero el sistema solo ha hecho llegar a las baterías de nuestro coche 91 Wh.

Es decir, un coche eléctrico que no se haya adaptado, y no incorpore los elementos del sistema de recarga inalámbrica, en modo alguno va a aprovechar las bases de recarga inalámbrica que pueda haber en el suelo. La intención sería tener “almohadillas” o bases de recarga en el suelo de las plazas de estacionamiento.

Cuando un coche eléctrico (adaptado) llega a la plaza, aparca encima de la base (la almohadilla o placa del suelo tiene que quedar más o menos alineada con la del coche), el sistema lo detecta automáticamente, y comienza la recarga. Cuando la batería se llena, o bien cuando el conductor retira el coche, la recarga se detiene.

Evatran-PluglessPower

Sistemas de recarga estáticos

O sea, con el coche parado. De estos hemos hablado en Motorpasión Futuro de varios que están en desarrollo, o que ya se están utilizando (si queréis profundizar más sobre cada uno en particular, ya sabéis, solo hace falta un click):

Smart-ED

Sistemas de recarga dinámicos

O sea, con el coche en movimiento (en la propia carretera). De estos, todavía más teóricos y experimentales, también hemos hablado de varias propuestas de investigación. El quid es insertar las bobinas generadoras en el asfalto del propio carril, y que el coche, al pasar por encima, se vaya recargando:

  • Halo IPT, el pionero en recarga inalámbrica, además de llevar varios años con sistemas de recarga para autobuses en las paradas, está a punto de empezar a probar la recarga en la pista del circuito de coches de competición.
  • Primove (de Bombardier), está probando un carril bus que vaya recargando a los autobuses que circulan por él.
  • La Universidad estatal de Utah, está investigando cómo insertar bobinas para que haya carriles de recarga en las carreteras públicas, para que cualquier coche eléctrico particular pueda recargarse en movimiento (cada coche se identifica en la red con un código y se factura la energía consumida a su propietario).

Tesla-ModelS

Todavía hay que esperar para saber qué tal funciona la recarga en movimiento, por ejemplo para ver las diferencias de hacerlo a 40 km/h, a 120 km/h o a más de 300 km/h (en competición). Si funciona, podría ser el futuro del transporte. La gran ventaja podría ser que los coches eléctricos no necesitaría paquetes de baterías tan grandes y pesados, porque se irían recargando en todo momento, por lo que serían más ligeros y económicos.

En Xataka | Sistemas telemáticos en los coches

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