Ricardo desarrollará la próxima generación de inversores de tracción para vehículos eléctricos

Ricardo actúa como socio principal en una iniciativa de investigación de 10 millones de libras esterlinas respaldada por el gobierno británico, centrada en integrar tecnologías energéticas para una movilidad eléctrica asequible y sostenible. Liderado por ingenieros del Nissan Technical Centre Europe (NTCE), el Proyecto SUITE (Smart Use of Integrated Technologies for EVs) incorpora paneles solares a bordo, sistemas de carga inteligentes, semiconductores de nitruro de galio (GaN) e inteligencia artificial para optimizar el uso de energía de los vehículos eléctricos, reducir los gastos de carga y respaldar la estabilidad de la red eléctrica.

Desarrollo del inversor de tracción GaN y especificaciones de potencia
Dentro del alcance del proyecto, Ricardo está colaborando con RAM Innovations para diseñar y fabricar un inversor de tracción avanzado y de bajo costo de nitruro de galio. El sistema de conversión de energía se está desarrollando en dos configuraciones de potencia operativa —50 kW y 150 kW— para alinearse con los vehículos de pasajeros convencionales, incluida la plataforma del completamente nuevo Nissan LEAF.

La iniciativa de desarrollo de tres años forma parte del programa DRIVE35 del gobierno del Reino Unido, valorado en 4.000 millones de libras esterlinas, administrado por el Department for Business and Trade junto con el Advanced Propulsion Centre UK (APC) e Innovate UK.

Arquitectura del módulo de potencia y pruebas de confiabilidad
Los avances recientes en la tecnología de semiconductores de nitruro de galio han permitido capacidades de manejo de corriente más altas, necesarias para aplicaciones de tracción automotriz de alta potencia. El diseño del módulo de potencia está estructurado para aprovechar frecuencias de conmutación eléctrica más altas mientras incurre en bajas pérdidas de conducción y conmutación, ofreciendo un costo de componentes más bajo en comparación con los semiconductores de carburo de silicio (SiC). Estas características operativas proporcionan una mayor eficiencia general del sistema y reducen los costos base de fabricación del inversor.

Los módulos de potencia de GaN se someterán a pruebas en los laboratorios de la Universidad de Bristol de acuerdo con las normas establecidas de la industria automotriz. Al mismo tiempo, Ricardo está trabajando con weeteq para integrar algoritmos de control y monitoreo de estado basados en inteligencia artificial en el controlador del inversor para mejorar la confiabilidad de los componentes a largo plazo. La tecnología del tren motriz resultante es aplicable a vehículos de pasajeros de alto rendimiento, aplicaciones de automovilismo deportivo y plataformas de defensa militar.

Contexto adicional
Esta sección detalla especificaciones técnicas que no se incluyeron en el comunicado de prensa original.

El nitruro de galio (GaN) es un material semiconductor de banda ancha (wide-bandgap / WBG) que posee una movilidad de electrones y una rigidez dieléctrica significativamente mayores que el silicio convencional. En los inversores de tracción de vehículos eléctricos, estas características del material permiten que los transistores HEMT (High-Electron-Mobility Transistors) se enciendan y apaguen a frecuencias mucho más altas —a menudo en el rango de cientos de kilohertzios— mientras mantienen bajas pérdidas de conmutación.

Al aumentar la frecuencia de conmutación operativa, el inversor reduce drásticamente los valores de inductancia y capacitancia requeridos para sus componentes de filtrado pasivo. Esta reducción estructural permite a los ingenieros reducir el volumen físico y la masa de los inductores internos, condensadores y filtros EMI, lo que conduce a una mayor densidad de potencia por litro. Además, los dispositivos de GaN exhiben menores cargas de recuperación inversa durante los ciclos de conmutación de alta frecuencia, lo que disminuye la disipación de calor interna, flexibiliza los requisitos de gestión térmica y mejora la eficiencia de conversión de energía de CC a CA en los ciclos de conducción urbana.

Editado por Romila DSilva, editora de Induportals, con asistencia de IA.