Vehículo eléctrico en línea

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Autobús OLEV en servicio

El Vehículo Eléctrico en Línea (siglas en inglés OLEV) es un vehículo eléctrico que carga inalambricamente mientras que se mueve usando inducción electromágnetica (la transferencia sin hilos de la energía eléctrica a través de campos magnéticos). Funciona utilizando una carretera segmentada de "recarga" que induce una corriente en los módulos "pick-up" del vehículo.

OLEV es el primer sistema de transporte público que utilizó un camino de "recarga" y fue lanzado por primera vez el 9 de marzo de 2010 por el Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KAIST).[1]​ En 2011, se fundó en Massachusetts una nueva empresa denominada "OLEV Technologies", que ahora es la única concesionaria para la comercialización de OLEV en América del Norte y del Sur.[2]​

Descripción mecánica

El sistema OLEV se divide en dos partes principales: la carretera segmentada de "recarga" y los módulos "pick-up" del vehículo.

En la Carretera

En el "recarga" de la carretera, núcleos de ferrita en forma de W delgadas (núcleos magnéticos utilizados en la inducción) están enterrados a 30 cm bajo tierra en una forma de espina de pescado como estructura. Los cables de alimentación se envuelven alrededor del centro de la estructura de hueso de pescado para hacer las "bobinas primarias". Este diseño combina los campos magnéticos de los dos lados de los cables y forma los campos de una manera que maximiza la inducción. Además, las bobinas primarias se colocan en segmentos a través de ciertos tramos de la carretera, de modo que sólo se necesita remodelar alrededor del 5% al 15% de la carretera. Para alimentar las bobinas primarias, los cables se conectan a la red eléctrica surcoreana a través de un inversor de potencia (un dispositivo que convierte electricidad DC en electricidad AC). El inversor acepta voltaje trifásico 380v ó 440v de la red para generar 20 kHz de corriente alterna en los cables. A su vez, los cables crean un campo magnético de 20 kHz que envía el flujo a través de los núcleos de ferrita delgado a los pick-ups en el OLEV.[3]​[4]​[5]​

En el OLEV

Los módulos "pick-up", o las bobinas secundarias, que están unidos debajo del vehículo, consisten en núcleos anchos de ferrita en forma de W con cables enrollados alrededor del centro. Cuando los pick-ups "captan" el flujo de las bobinas primarias, cada pick-up obtiene unos 17 kW de potencia de la corriente inducida. Esta energía se envía al motor eléctrico ya la batería a través de un regulador (un dispositivo de gestión que puede distribuir la energía basada en la necesidad), cargando así el OLEV inalabricamente.

Modelos[6]​

Modelo Peso Forma del núcleo en la

Bobina primaria

Forma del núcleo en la

Bobina Secundaria

Diferencia de aire

entre la carretera y Pick-up

Eficiencia energetica Potencia obtenida por pick-up Caballos de Fuerza eléctrica Corriente en bobina primaria Mecanismo Adicional
Generación 1 (Carro Pequeño) 10 kg Forma E Forma E 1 cm 80% 3 kW 4.02Hp 100 Amp Alineamiento vertical

Mecanismo para 3mm

Generación 2 (Bus) 80 kg Forma U Largo, plano 17 cm 72% 6 kW 8.04Hp 200 Amp Cables de retorno para bobinas primarias
Generación 3 (SUV) 110 kg Forma W delgada Forma W ancha 17 cm 71% 17 kW 22.79Hp 200 Amp Ninguna

Como se ve en la tabla anterior, la generación 1 del OLEV carece de un margen de error realista. La corriente más baja significa un campo magnético más pequeño y requiere que la bobina secundaria esté muy cerca del piso, lo cual puede ser un problema durante la conducción. Además, si las bobinas primaria y secundaria están desalineadas verticalmente por una distancia superior a 3 mm, la eficiencia de potencia disminuye considerablemente.

Para solucionar estos problemas, KAIST surgió con la generación 2 del OLEV. En la generación 2 OLEV, la corriente en la bobina primaria se duplicó para crear un campo magnético más fuerte que permite un espacio de aire más grande. Los núcleos de ferrita en las bobinas primarias fueron cambiados a una forma de U y los núcleos en la bobina secundaria cambiaron una forma de placa plana para capturar tanto flujo como sea posible. Este diseño permite que la desalineación vertical sea de unos 20 cm con una eficiencia de potencia del 50%. Sin embargo, los núcleos en forma de U también requieren cables de retorno que aumenta el costo de producción. En general, la generación 2 compensó los márgenes del generador 1, pero fue más costoso.

En respuesta a la cuestión de los costos de la generación 2, la tercera generación de OLEV se desarrolló. La OLEV de tercera generación utiliza núcleos de ferrita ultrafinos en forma de W en la bobina primaria para reducir la cantidad de ferrita utilizada a 1/5 de la generación 2 y para eliminar la necesidad de cables de retorno. La bobina secundaria utiliza una variación más gruesa de los núcleos en forma de w como una forma de compensar el área menor para que fluya el flujo magnético comparado con la generación 2. En general, la generación 3 OLEV compensó los márgenes pequeños de la generación 1 y el aumento del costo de la generación 2.

Asuntos & de beneficios[7]​[8]​

Ventajas

  • Emisiones cero.
  • 31% de costos operativos comparados con los equivalentes de gas.
  • Lower maintenance and manufacturing costs.
  • No necesita estación de carga
  • Se pueden almacenar como vehículos regulares

Desventajas

  • Las redes eléctricas modernas no pueden manejar OLEV a gran escala.
  • La instalación es costosa.
  • Se puede quedar sin energía en el tráfico pesado.
  • Límite de velocidad de 40 mph(64km).
  • No puede funcionar durante cortes de energía.

Patentes

KAIST anunció que ha solicitado más de 120 patentes[9]​ en relación con OLEV.

Reconocimiento

En noviembre de 2010, los recargadores Road-Embedded de KAIST fueron seleccionados como "las 50 mejores invenciones del 2010".[10]​[11]​

Véase también

Referencias

  1. ↑ Salmon, Andrew (3 de octubre de 2010). «Korea unveils the ‘future of transport’ — the Online Electric Vehicle | The Times». The Times (en inglés británico). 
  2. ↑ «Olev Technologies - About Us - OLEV Story». olevtech.com. Consultado el 27 de octubre de 2016. 
  3. ↑ Shim, H. W.; Kim, J. W.; Cho, D. H. (1 de mayo de 2014). «An analysis on power variance of SMFIR structure». 2014 IEEE Wireless Power Transfer Conference (WPTC): 189-192. doi:10.1109/WPT.2014.6839579. 
  4. ↑ Yoon, Lan (7 de agosto de 2013). «KAIST’s wireless Online Electric Vehicle (OLEV) runs inner city roads». www.kaist.edu. Kaist. Consultado el 3 de noviembre de 2016. 
  5. ↑ Interdisciplinary Design: Proceedings of the 21st CIRP Design Conference (en inglés). Mary Kathryn Thompson. ISBN 9788989693291. 
  6. ↑ Lee, S.; Huh, J.; Park, C.; Choi, N. S.; Cho, G. H.; Rim, C. T. (1 de septiembre de 2010). «On-Line Electric Vehicle using inductive power transfer system». 2010 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition: 1598-1601. doi:10.1109/ECCE.2010.5618092. 
  7. ↑ Fazal, Rehan (9 de octubre de 2013). Online Electric Vehicle. 
  8. ↑ Suh, N.P.; Cho, D.H.; Rim, C.T. (2011). «Design of On-Line Electric Vehicle (OLEV)». springerprofessional.de. Springer Berlin Heidelberg. 
  9. ↑ Salmon, Andrew (9 de marzo de 2010). «S.Korea unveils 'recharging road' for eco-friendly buses». The Times (London). Consultado el 20 de julio de 2010. 
  10. ↑ «KAIST's Road-Embedded Recharger Named Among Best Inventions of 2010». The Chosun Ilbo. 15 de noviembre de 2010. Consultado el 15 de noviembre de 2010. 
  11. ↑ Rachelle Dragani (11 de noviembre de 2010). «Road-Embedded Rechargers - The 50 Best Inventions of 2010 - TIME». Time Magazine. Consultado el 15 de noviembre de 2010. 
  12. ↑ «ABB demonstrates technology to power flash charging electric bus in 15 seconds». www.abb.com. Consultado el 27 de octubre de 2016. 
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