IK4-IKERLAN y CAF introducen la tecnología de carga inalámbrica en el sector ferroviario

Los métodos de carga inalámbricos son cada vez más habituales en sectores como el de la automoción o la telefonía móvil, donde muchos fabricantes apuestan por dispositivos que no requieren cables o enchufes para cargar las baterías de los vehículos eléctricos y smartphones. Este tipo de cargadores, llamados inductivos, transfieren la energía del emisor al receptor a través de un campo electromagnético inducido entre ambos.

El transporte público ha sido el último en beneficiarse de este método. La compañía de ferrocarriles guipuzcoana CAF y el Centro Tecnológico IK4-IKERLAN han desarrollado un sistema de carga inalámbrico de tranvías que no requiere, a diferencia de los métodos convencionales, ningún tipo de contacto eléctrico directo, como catenarias, cables o enchufes, para recargar las baterías de los trenes.

Gracias a este desarrollo, se aprovechan las pausas que realiza el tranvía a lo largo de su trayecto para cargar las baterías de manera automática, sin necesidad de realizar ninguna acción por parte del conductor.

El novedoso dispositivo consta de dos bobinas que son las encargadas de inducir el campo electromagnético que habilita la transferencia de energía. La primera bobina, llamada primaria o emisora, se sitúa enterrada bajo el suelo, donde permanece conectada a la red eléctrica, en zonas donde el tranvía realiza sus paradas. La segunda bobina, denominada secundaria o receptora, se instala en la parte inferior del tren y lleva consigo un pequeño convertidor. 

De este modo, cuando el tranvía se aproxima a la zona donde ha sido colocada la bobina primaria, esta genera una corriente y produce un campo electromagnético que induce otra corriente en la bobina secundaria, transfiriendo la potencia que carga a las baterías del tren. Esta transmisión de energía es segura por naturaleza y no afecta a pasajeros, ya que solo puede ponerse en marcha cuando hay un tranvía encima.

Una alternativa cómoda y segura

Así, la empresa guipuzcoana cuenta con una alternativa de carga más cómoda y que requiere menor infraestructura que los métodos empleados hasta ahora para su gama de tranvías equipados con sistemas de acumulación GREENTECH. Entre ellos, se encuentran el sistema de carga aérea convencional mediante pantógrafo o el sistema de captación de energía mediante tercer carril, ambos compatibles con la solución inalámbrica que se ha desarrollado.

“Aunque la eficiencia de la transferencia sin contacto todavía no esté a la altura de las soluciones tradicionales, aporta mucha comodidad de carga, reduce notablemente la infraestructura necesaria y no requiere de medidas adicionales de seguridad que eviten los contactos eléctricos.” afirma Villar.

Además, no necesita de comunicación entre el equipo en tierra y el vehículo, ni de partes móviles que realicen la conexión eléctrica, lo que permite mejorar sustancialmente la fiabilidad del sistema, ahorrar en costes de adquisición y mantenimiento, y reducir el peso del tranvía.

Prototipo para  tranvía 

El desarrollo se ha llevado a cabo en el marco del proyecto ICPT (Inductive Coupling Power Transfer), que arrancó en 2014 y ha tenido una duración de tres años. Esta propuesta se enmarca dentro de la iniciativa NUSUR, que a su vez está subvencionada por el programa Etorgai del Gobierno Vasco.

Durante este tiempo, IK4-IKERLAN ha trabajado en un prototipo diseñado para transferir 50 kW de potencia que, tras validarlo en sus laboratorios, ha sido instalado en un tranvía de CAF modelo URBOS, en la vía de pruebas con la que cuenta en Zaragoza.