Un conversor DC-DC para coches eléctricos con una eficiencia del 98,7% es posible

Prodrive, la Universidad de Manchester, el Consejo de Estrategia Tecnológica, Tata, el Centro Técnico Europeo, IST Power Products, SciSys y Raytheon Systems han conseguido desarrollar un convertidor de carburo de silicio multipuerto DC-DC para coches eléctricos con la mayor eficiencia posible: 98,7%.

Un convertidor DC-DC actúa como el centro que transfiere la energía entre los componentes de la instalación eléctrica de alta tensión de un vehículo, por ello, que su eficiencia sea tan elevada permite que no se desaproveche casi nada de la energía de la batería.

Este prototipo ha sido equipado en un vehículo con una batería de 220V asociada a un motor de 37 kW así como dos baterías de condensadores de 200 kJ que funcionan a 75V-150V.

Este conversor DC-DC tan eficiente tiene una densidad de energía gravimétrica de 10.5kW/kg y una densidad de energía volumétrica de 20kW/litro. Además, cuenta con cuatro puertos: dos se conectan al motor de tracción y a la batería de alto voltaje, el tercero se conecta a la fuente de energía secundaria y el cuarto a los sistemas de 12V del vehículo. Este convertidor es capaz de igualar las tensiones de estos componentes.

Este conversor es compatible con la pila de combustible.

El aspecto clave para poder lograr esta eficiencia de casi el 100% ha sido el uso de dispositivos de carburo de silicio, que funcionan a una frecuencia mucho más elevada que los componentes de silicio equivalentes. Estamos hablando de una reducción muy significativa en las perdidas de conmutación y una ganancia en la temperatura a la que trabaja, más elevada que los módulos de silicio convencionales.

En conducción normal, este convertidor incrementa la tensión de la batería unos 400V para optimizar el rendimiento del motor y poder complementar la alimentación de baterías con energía adicional. La energía regenerada puede transmitirse directamente entre la batería y los puertos del condensador además el sistema puede ser configurado para soportar otras fuentes de energía, como la pila de combustible.

Una segunda fase en el desarrollo de este condensador es aumentar la tensión de funcionamiento del convertidor hasta los 750V, lo que aumenta la densidad de la potencia. Está claro, que el futuro pasa por la electricidad, y ahora los fabricantes están mostrándonos en qué llevan trabajando los últimos años.