- Calculan la demanda de carga potencial de un concepto innovador de carga en carretera
EL PASO, Texas (4 de febrero de 2025) – Quedarse sin gasolina en una zona remota lejos de una gasolinera es la peor pesadilla de cualquier conductor. Un factor estresante similar, conocido como “ansiedad por la autonomía”, existe para los propietarios de vehículos eléctricos que se preocupan por la distancia que pueden recorrer sus vehículos eléctricos sin quedarse sin batería.
A medida que los vehículos eléctricos se vuelven más comunes en las carreteras (se estima que las ventas anuales de vehículos eléctricos alcanzarán los 7,2 millones para 2030), se están desarrollando nuevos métodos innovadores para cargarlos más fácilmente. Uno de estos métodos, un nuevo mecanismo que podría cargar los vehículos mientras están en movimiento, es el foco de un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Texas en El Paso publicado en la revista IEEE Access.
El grupo de investigación de la UTEP forma parte de una coalición de ingenieros financiada por la Fundación Nacional de Ciencias y el Departamento de Energía que se centra en una tecnología de carga de vehículos eléctricos en movimiento conocida como carretera de transferencia de energía inalámbrica dinámica (DWPT, por sus siglas en inglés). Una carretera DWPT incorporaría almohadillas transmisoras dentro de las superficies de la carretera, lo que permitiría que los vehículos eléctricos se cargaran mientras se conduce sin necesidad de estar conectados a una toma de corriente, dijo Paras Mandal, Ph.D., profesor de ingeniería eléctrica e informática en la UTEP e investigador principal del estudio.
“El campo del transporte eléctrico está evolucionando, y modelar la demanda de carga en nuestra red eléctrica es una parte muy importante del trabajo”, dijo Mandal. “Nuestra investigación permitirá una comprensión integral de los nuevos métodos de carga de vehículos eléctricos para garantizar el uso sostenible de nuestra infraestructura de transporte junto con los servicios públicos de energía”.
Actualmente, la mayoría de los vehículos eléctricos se cargan en estaciones de carga públicas o mediante enchufes eléctricos en los hogares. Sin embargo, Mandal explicó que la tecnología de carga residencial a menudo es lenta y consume electricidad, mientras que las estaciones de carga públicas actualmente no están ampliamente disponibles. Estas limitaciones pueden generar “ansiedad por la autonomía” y pueden inhibir la adopción generalizada de vehículos eléctricos, dijo Mandal, lo que podría reducir el consumo de combustible de petróleo, las emisiones del transporte vehicular y la contaminación acústica, y contribuir a mejorar la calidad del aire.
La tecnología DWPT todavía está en desarrollo, pero Mandal dijo que antes de que pueda adoptarse, los ingenieros, las empresas de servicios públicos y los gobiernos locales deben tener un conocimiento profundo de la demanda de carga futura en la red eléctrica. Modelar la “demanda de carga” es un desafío porque los ingenieros deben tener en cuenta vehículos de distintos tamaños, diferentes longitudes de carreteras y distintos grados de tráfico. Para comprender el impacto de una carretera DWPT en la red eléctrica en distintos grados de uso, el equipo de Mandal desarrolló un nuevo método de medición de la demanda de carga llamado convolución de Toeplitz modificada o mCONV. El modelo es esencialmente la formulación matemática de DWPT que permite a los ingenieros comprender la demanda de carga eléctrica dinámica teniendo en cuenta diferentes distancias, flujo de tráfico y tipos de vehículos.
“Los próximos pasos en esta investigación serán comprender cómo afectará la DWPT a la estabilidad y confiabilidad del sistema eléctrico”, dijo Mandal.
“El equipo del Dr. Mandal está realizando un trabajo innovador en la frontera de nuestro sistema de transporte”, dijo Kenith Meissner, Ph.D., decano de la Facultad de Ingeniería. “Este nuevo modelo ayudará a las autoridades locales y estatales, así como a las empresas de servicios públicos, a comprender lo que implica la implementación de carreteras DWPT y, literalmente, allanar el camino para una adopción más generalizada de vehículos eléctricos”.
La investigación de UTEP es parte del grupo ASPIRE, un centro de investigación de ingeniería de la NSF que significa Promover la sostenibilidad a través de infraestructura eléctrica para la electrificación de carreteras. El grupo está formado por varias universidades, entre ellas la Universidad Estatal de Utah, la Universidad de Purdue, la Universidad de Colorado en Boulder y la Universidad de Auckland en Nueva Zelanda.
