CAFek eta IK4-IKERLANek hari gabeko karga teknologia sartu dute tren sektorean

Erakunde biak elkarlanean ari dira lurra-ibilgailu komunikaziorik behar ez duen kargagailu induktibo berritzaile bat garatzen tranbietarako

Sektore batzuetan, esaterako automobilgintzan edo telefonia mugikorrean, gero eta ohikoagoak dira hari gabeko karga metodoak, eta sektore horietan fabrikatzaile askok haririk edo entxuferik behar ez duten gailuen alde egiten dute ibilgailu elektrikoen eta adimendun telefonoen bateriak kargatzeko. Mota horretako kargagailuek, induktiboak deitzen baitzaie, energia igorlearen eta hartzailearen artean sortarazitako eremu elektromagnetiko baten bitartez transferitzen dute energia batetik bestera.

Garraio publikoa izan da metodo horren onurez baliatu den azkena. CAF tren konpainia gipuzkoarrak eta IK4-IKERLAN zentro teknologikoak hari gabeko karga sistema bat garatu dute tranbietarako. Karga sistemak ez du behar, ohiko metodoek ez bezala, inolako kontaktu elektriko zuzenik trenen bateriak kargatzeko, ez katenariarik, ez kablerik edo entxuferik.

Gailu berriak bi bobina ditu, eta bobina horiek energia transferitzea ahalbidetuko duen eremu elektromagnetikoa sortuko dute. Lehen bobina, primarioa edo igorlea deiturikoa, lurpean dago, sare elektrikora konektatuta, tranbia geldialdiak egingo dituen lekuetan. Bigarren bobina, berriz, sekundarioa edo hartzailea deitzen da eta trenaren beheko aldean instalatzen da, eta bihurgailu txiki bat dauka.

Horrela, tranbia bobina primarioa jarri den tokira hurbiltzen denean, bobina horrek korronte bat sortarazten du eta eremu elektromagnetiko bat eragiten du, zeinak beste korronte bat eragiten baitu bobina sekundarioan, trenaren bateriak kargatzen duen potentzia transferituta. Energia transmisio hori segurua da berez eta ez die bidaiariei eragiten, tranbia bat gainean jartzen denean baino ezin baita martxan jarri.

“Garapen horri esker, tranbiak bere ibilbidean egiten dituen geldialdiak aprobetxatu ditzakegu, esaterako, tranbia semaforo batean zain dagoela, bidaiariak geltoki batean jaisten ari direla edo kotxetegian bertan aparkatuta daudela, bateriak automatikoki kargatzeko, gidariak ezer egin beharrik eduki gabe”, azaldu du Irma Villarek, IK4-IKERLANeko proiektuaren arduradunak IK4-IKERLANeko arduradunak.

Alternatiba erosoa eta segurua

Hala, enpresa gipuzkoarrak energia metatzeko GREENTECH sistemez hornituta dituen tranbietarako duen karga aukera erosoagoa da eta orain arte erabilitako metodoek baino azpiegitura txikiagoa behar du. Horien artean daude pantografo bidez aireko karga sistema ohikoa edo hirugarren errei baten bitartez energia atzitzeko sistema, biak garatu den hari gabeko soluzioarekin bateragarriak izanik.

“Kontakturik gabeko transferentziaren eraginkortasuna oraindik ohiko soluzioen mailan ez badago ere, oso eroso da kargatzeko, azpiegitura nabarmen txikiagoa behar du eta ez du kontatu elektrikoetatik babesteko aparteko segurtasun neurrien premiarik”, esan du Villarrek.

Gainera, ez du komunikaziorik behar lurreko ekipoaren eta ibilgailuaren artean, ez eta zati mugikorrik ere konexio elektrikoa egiteko, eta horri esker nabarmen hobetzen da sistemaren fidagarritasuna, erosketa eta mantentze lanen kostuetan aurrezten da eta tranbiaren pisua txikiagoa da.

Prototipoa tranbiarako 

Garapena ICPT proiektuaren barruan egin da (Inductive Coupling Power Transfer), zeina 2014an abiarazi baitzen hiru urteko iraupenarekin. Proposamen hau NUSUR ekimenaren barruan sartzen da, eta ekimena Eusko Jaurlaritzaren Etorgai programak diruz laguntzen du.

Denbora horretan, IK4-IKERLANek 50 kW potentzia transferitzeko diseinatutako prototipo bat landu du, eta prototipoa bere laborategietan balioztatu ondoren CAFen tranbia batean instalatu da, zehazki URBOS modeloko tranbia batean, Zaragozan duen probako tranbia bidean.

“Oso erronka garrantzitsua da zentroarentzat, kargagailua osorik garatu behar izan dugulako, potentziako elektronikoaren bihurgailuak eta bere kontrol elkartua zein kontakturik gabeko transferentziarako bobinak”, ziurtatu du ikertzaileak.

Emaitza izan da ekipo trinko eta erabat automatiko bat, azkar instalatzen dena eta mantentzen erraza dena. 50 kW-ko potentzia eskaintzen du, eta erabilitako teknologia kontuan izanda 100 kw-ko potentziara ere iritsi zitekeen, automobilgintzaren sektorean planteatzen direnak baino balio askoz handiagoak baitira.

“Ekimen honekin gure tranbia metatudunetan frogatu ahal izan dugu hari gabeko karga bideragarritasuna, eremu teorikoan eta benetako garapen batean ere bai”, esan du Pedro Estevezek, CAFeko I+G proiektuen arduradunak.

Apustu bat IK4-IKERLANentzat

Elektromagnetismoaren oinarritutako aplikazioak dira IK4-IKERLANentzako apustu nagusietako bat, ez bakarrik kontakturik gabe energia transferitzeko baizik eta indukzio bidezko berokuntzarako edo makina elektrikoen diseinurako. Azken lau urteetan, zentro teknologikoak elektromagnetismoan espezializatuta  duen lantaldea lanean aritu izan da aplikazio horien bideragarritasuna frogatzeko.

Orain, eta CAFen apustuari esker, tranbia eta autobusetarako bateragarria den garapen batekin, zentroak kontakturik gabeko kargak trenaren eremuan eta beste eremu batzuetan ere duen ahalmena balioztatu ahal izan du benetako sistema batean. IK4-IKERLANek, halaber, horrelako soluzioak ahalmen handia duten merkatuetan, hala nola ibilgailu hibridoen eta elektrikoen merkatuan, aplikatzeko behar den ezagutza eskuratu du.

“Garapen hau tren sektorerako sortu ez bada ere, erabat bateragarria da beste garraiobide batzuekin, hala nola autobusekin. Era berean, automobilgintzaren sektoreko konpainia handietan, BMWn edo Mercedes-Benzen esaterako, interes handia dago garapen horretaz, eta jada hasi dira teknologia hori aplikatzen”, azaldu du Villarrek.

Zentroan uste dute teknologiak ahalmen oso handia duela gure industriaren garapena bultzatzeko, sektore ugaritan erronka teknologikoei heltzen uzten duten perspektiba berriak irekitzen dituelako.

“IK4-IKERLANen arlo hori ikertzen dugu, enpresen benetako arazoei irtenbideak eskaintzeko asmoarekin eta gure industri ehunaren garapen teknologikoa bultzatzeko”, esan du bukatzeko Villarrek.

IKERLANi buruz IKERLAN zentro liderra da teknologiaren transferentzian, ikertzaileen espezializazioan eta enpresari balio lehiakorra ematen, besteak beste bere ikertzaileen espezializazioagatik. Soluzio integralak eskaintzen ditu, hainbat eremu teknologiko uztartuz, hiru esparru handitan: Elektronika, informazio eta komunikazioko teknologiak (EIKT), Energia eta Potentzia Elektronika, eta Fabrikazio Aurreratua. 2017an AENORek, IK4-IKERLANeko kudeaketa integraleko sistema ziurtatu du (UNE-EN ISO 9001:2015 eta UNE 166002:2014), honek zentroari I+G+b alorrean duen bikaintasuna aitortzen dio. Gaur egun, langile taldea 300 pertsona inguruk osatzen dute.