El gran reto que presenta la electrificación de la flota de vehículos es la necesidad de aumentar de forma muy relevante la capacidad energética disponible del país. El reto, además, viene marcado por maximizar los recursos ya existentes y producir energía limpia basada en energías renovables. Para dar respuesta a estos desafíos, IKERLAN ha colaborado con SALICRU, compañía catalana especializada en la producción de equipos de electrónica de potencia, en el desarrollo de un novedoso convertidor bidireccional para adaptar la tensión de catenaria (3300 V) a la red típica de 400 V para poder utilizar los cargadores de mercado dentro del sistema Ferrolinera® de ADIF.
Este producto, denominado CS-MV, es un sistema que busca la optimización de la infraestructura de la red eléctrica. Ofrece una tensión de salida estable entorno a 400 V, con una potencia de 250 kW, a la que se pueden conectar los cargadores de vehículos eléctricos, y es fácilmente escalable hasta potencias de 1 MW. Adicionalmente, ayudará a mitigar la saturación de la capacidad de la red eléctrica y posibilitará las demandas de energía del futuro, desde sistemas de almacenamiento de energía hasta vehículos eléctricos y sistemas de energía renovable.
Luis Mir, responsable del área de Almacenamiento de Energía y Electrónica de Potencia de IKERLAN, señala que “esta solución contribuirá a maximizar la eficiencia de la infraestructura ferroviaria, utilizando la catenaria para generar una red eléctrica destinada, entre otros usos, a la carga de vehículos eléctricos”.
Albert Marzàbal, director de investigación de SALICRU, añade que “el convertidor es una solución técnica avanzada diseñada específicamente para la industria del transporte. Puede tomar tensiones de entrada típicos en sistemas aéreos de CC de cercanías, metro y ferrocarriles y transformarlos en una salida trifásica de 400 Vac, proporcionando una solución versátil y confiable para una variedad de aplicaciones de infraestructura eléctrica, comercial e industrial. La tecnología de 5 niveles (9 entre fases) utilizada permite obtener rendimiento del 97 % conmutando a 3300 V y 7 kHz”.
Este convertidor se puede escalar y configurar fácilmente según requisitos operativos específicos. IKERLAN ha participado en el diseño y desarrollo de dos prototipos. El primero, un inversor de 250 kW, y un segundo formado por dos inversores de 125 kW en paralelo con funcionalidades extra desde el punto de vista de la red eléctrica. Así, puede funcionar de forma independiente fuera de la red, así como conectado a la red para una mayor estabilidad y confiabilidad.
Con este proyecto, IKERLAN continúa afianzando, por un lado, las temáticas de sistemas de carga para vehículos eléctricos y la referencialidad de su área de Almacenamiento de Energía y Electrónica de Potencia, y, por otro, su contribución al desarrollo y competitividad del tejido industrial en forma de soluciones diferenciales, robustas, sostenibles y de alto impacto. Cabe destacar que, en el año 2023, los ingresos en transferencia de estas tecnologías incrementaron en más de un 15 % y se colaboró con diferentes empresas referentes en el sector de la movilidad eléctrica.
Este proyecto, que comenzó en 2021, ha sido subvencionado por el CDTI Innovación y el primer prototipo ha sido desarrollado y validado en las instalaciones de IKERLAN.
La solución desarrollada permite utilizar la infraestructura ferroviaria para aprovecharla como energía eléctrica en las estaciones de carga de vehículos eléctricos. Además, esta nueva infraestructura eléctrica es capaz de reaprovechar la energía que normalmente se pierde en las catenarias durante el frenado de los trenes, para complementar a la red eléctrica en el momento de carga de los vehículos eléctricos.
