No todas las patentes presentadas por un fabricante de automóviles llegan a un vehículo de producción, pero nunca se presentan sin razón. Cada idea siembra una semilla que puede florecer cuando el mercado esté listo. Aquí hay un resumen de las patentes recientes más intrigantes relacionadas con los vehículos eléctricos de Ford, BMW e Hyundai, obtenidas de la Oficina de Patentes y Marcas Registradas de los Estados Unidos (USPTO) y detectadas originalmente por Motor1.com.
La tecnología de batería de óxido metálico de próxima generación de Ford
Ford ha presentado una patente que describe un nuevo tipo de batería de óxido metálico, una clase de almacenamiento de energía que se basa en una reacción química reversible entre litio puro (u otro metal) y oxígeno. Si bien este concepto comparte similitudes con las baterías de iones de litio convencionales, hay diferencias clave que vale la pena entender:
- Las baterías de iones de litio estándar unen químicamente el litio a otros materiales (carbono, cobalto, fosfatos de hierro, etc.), lo que añade peso pero mejora la seguridad.
- Los diseños de óxido metálico buscan eliminar esos elementos adicionales para lograr una mayor densidad de energía.
- El diseño patentado de Ford divide la batería en dos bloques separados: uno que contiene metal de litio y el otro que retiene oxígeno sellado dentro de un material absorbente.
- Un sistema de líquido cerrado conecta los dos bloques, funcionando de manera similar a como la sangre y la hemoglobina transportan el oxígeno por el cuerpo.
Esta arquitectura podría producir una batería con una capacidad significativamente mayor que cualquier cosa disponible actualmente, un gran avance para la ansiedad por la autonomía de los vehículos eléctricos.
Sistema de recuperación de calor residual de BMW para la calefacción del habitáculo de vehículos eléctricos
Mientras que las baterías revolucionarias siguen estando confinadas en gran medida a los laboratorios, la eficiencia energética sigue siendo un desafío crítico para los vehículos eléctricos hoy en día, especialmente en invierno. Los calentadores eléctricos e incluso las bombas de calor drenan considerablemente la batería, reduciendo de forma significativa la autonomía de conducción en climas fríos.
La patente de BMW propone una solución elegante: en lugar de depender puramente de la calefacción eléctrica, el sistema captura y reutiliza el calor residual generado por el motor eléctrico y la electrónica de potencia para calentar el habitáculo. Las principales ventajas de este enfoque incluyen:
- Menor drenaje del paquete de baterías principal durante el clima frío.
- Uso más eficiente de la energía que de otro modo se perdería en forma de calor.
- Un posible aumento en la autonomía de conducción invernal en el mundo real.
Patente de transmisión de velocidad variable para vehículos eléctricos de Hyundai
Hyundai está adoptando un enfoque diferente para la eficiencia de los vehículos eléctricos, uno que retoma el concepto de las transmisiones de velocidad variable. Si bien los motores eléctricos técnicamente no necesitan una caja de cambios (una unidad de reducción simple generalmente es suficiente), agregar relaciones de transmisión seleccionables puede mejorar tanto la eficiencia general como el rendimiento dinámico.
La transmisión patentada de Hyundai funciona de la siguiente manera:
- El par del motor eléctrico se envía a un embrague servo capaz de regular suavemente la entrega de potencia.
- La potencia se dirige luego a través de un conjunto de engranajes antes de llegar al eje de salida.
- El sistema está diseñado para cambiar de marcha sin interrumpir el flujo de potencia, todo ello manteniendo la construcción relativamente simple y rentable.
Esta no es una idea completamente nueva en el mundo de los vehículos eléctricos. El Genovation GXE que rompió récords (una conversión de Corvette) mantuvo una caja de cambios mecánica para aumentar su velocidad máxima, y el Rimac Concept_One/S — uno de los automóviles eléctricos más potentes jamás construidos — utilizó una caja de cambios semiautomática de dos rangos para lograr su impresionante aceleración. La patente de Hyundai tiene como objetivo llevar beneficios similares a un mercado más amplio y asequible.
El neumático inteligente de recolección de energía de Freescale Semiconductor
Completando este resumen de patentes encontramos un concepto creativo de Freescale Semiconductor. La empresa estadounidense ha patentado un sistema construido alrededor de una palanca flexible montada dentro del neumático, unida por un lado a la superficie interior del neumático y por el otro a la llanta. A medida que el neumático rueda y se deforma bajo carga, la palanca transfiere ese movimiento mecánico a un pequeño elemento generador de electricidad.
Para aclarar qué es esta tecnología y qué no es:
- No generará grandes cantidades de energía, a diferencia de los sistemas de suspensión regenerativa, que recuperan cantidades significativas de energía térmica disipada por los amortiguadores.
- La producción de energía no es gratuita: se introduce cierta resistencia a la rodadura adicional.
- El caso de uso objetivo son las aplicaciones de baja potencia, como los sensores de monitoreo de presión de neumáticos (TPMS).
- A largo plazo, la tecnología podría alimentar neumáticos inteligentes equipados con inteligencia artificial a bordo, un concepto que puede no ser tan descabellado como suena.
Esta es una traducción. Puede leer el original aquí: https://www.drive.ru/technic/58d3ee9eec05c4b66100006f.html
Publicado Septiembre 30, 2021 • 5m para leer
