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MotorBrain, nuevas soluciones eléctricas
12 Diciembre 2014

MotorBrain, nuevas soluciones eléctricas

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    Un exitoso programa de investigación de la Unión Europea, el llamado proyecto MotorBrain, da unos resultados muy esperanzadores. Destacan sobre todo el reducido tamaño de los motores, cada vez más compactos como a la vez más potentes, la integración de todos los elementos necesarios en un solo bloque y la alta seguridad de los conjuntos. También destaca la no-dependencia de materiales raros y escasos.



    Hace tres años, investigadores de nueve países europeos se unieron en el proyecto MotorBrain, apoyado y financiado por la Unión Europea bajo el lema de realizar motores eléctricos y los componentes de tracción más pequeños, ligeros, eficientes y más seguros. Ahora se pueden ver los resultados de estas investigaciones en el Centro de Desarrollo e Investigación del consorcio tecnológico ZF Friedrichhafen: complejos sistemas de tracción eléctrica, totalmente integrados, uniendo los componentes de la tracción eléctrica y reduciendo (o anulando completamente) el uso de minerales raros (tierras raras).

    Los prototipos además cuentan con una elevada funcionalidad, presentados, pensados y fabricados por 30 socios europeos bajo la dirección de la empresa Infineon Technologies, con los socios alemanes de Siemens, la Universidad Técnica de Dresde y su Instituto de Construcción Ligera y Tecnología de Material Plástico, y ZF Friedrichshafen.

    Los investigadores han logrado construir motores eléctricos muy compactos, hasta una cuarta parte más pequeños que los motores actuales. Algunos prototipos caben en una funda de ordenador portatil. Con la integración del motor, la caja de cambio y la electrónica de potencia se ha obtenido una reducción de peso de hasta un 15%. Un menor peso y un tamaño reducido aportan grandes ventajas ya que aumentan la autonomía y la carga útil del vehículo. Un automóvil compacto equipado con un motor eléctrico MotorBrain de una potencia de unos 60 kW podría aumentar su autonomía en unos 40 kilómetros. Esta unidad de tracción no solamente sería interesante para vehículos pequeños, compactos y medianos, sino también para los vehículos industriales de distribución y trabajo en ciudades.

    Los prototipos de MotorBrain además no utilizan minerales raros y escasos, las tierras raras, que son actualmente los responsables de los elevados precios de los modelos híbridos y eléctricos. Estas tierras raras son una parte elemental en los imanes de cada motor eléctrico, ya que producen un campo magnético fuerte y constante. Cuanto más potente es el campo magnético, mayores revoluciones tiene el motor. Pero la extracción de estos minerales es muy costosa y dañina para el medio ambiente; sus precios son elevados y además fluctuantes. Por esta razón los motores eléctricos de MotorBrain cuentan con imanes de Ferrit (hierro), muy fáciles de conseguir y económicos, o prescinden de ellos debido a nuevos diseños y desarrollos.

    Pero no solamente con un nuevo hardware, sino también con el cambio del software, se pueden obtener grandes avances. Crear estructuras seguras exige mucho de los ordenadores. La nueva norma ISO 26262 (road vehicles – funcional safety) es la norma para los sistemas eléctricos/electrónicos y su seguridad en los vehículos. Infineon ha desarrollado para tal fin una nueva generación de procesadores Aurix, que ha puesto a disposición de los investigadores. La estructura paralela de este nuevo procesador se utiliza para el reglaje complejo de la máquina eléctrica, para no solo aumentar al máximo la seguridad, sino también conseguir una mayor flujo de los algoritmos.

    MotorBrain también ha propiciado importantes avances en el campo de los acumuladores energéticos. Ha desarrollado una nueva química para las células de las baterías de litio-ion con el fin de conseguir una mayor relación de elevada potencia con gran contenido de energía en una célula. Por el otro lado se ha desarrollado una nueva gestión de las baterías.

    Sobre el proyecto de investigación MotorBrain
    Bajo la dirección de la empresa Infineon, 30 socios procedentes de nueve países europeos han trabajado para aumentar la autonomía y la seguridad de los vehículos eléctricos, y al mismo tiempo, reducir su dependencia de los minerales raros y escasos. El equipo interdisciplinario representa todos los sectores relevantes en desarrollo y producción. Cuenta con universidades, otros institutos de investigación, productores de semiconductores, fabricantes de motores eléctricos, proveedores y fabricantes de la industria automóvil. El proyecto empezó en 2011. Como resultado, los socios han presentado tracciones eléctricas altamente integradas y no dependientes de minerales raros. MotorBrain, con un volumen de financiación de unos 36 millones de Euros, es uno de los mayores proyectos de investigación europeo en el campo de la electromovilidad. Fue financiado por los entes económicos y por subvenciones nacionales, como las procedentes del Ministerio de Educación e Investigación alemán (BMBF) o de la europea ENIAC Joint Undertaking.

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