Movilidad eléctrica: que es la vectorización de torque

 

Movilidad eléctrica: que es la vectorización de torque

La vectorización de torque (torque vectoring) es una tecnología automotriz que distribuye de forma independiente la fuerza del motor hacia cada rueda. Optimiza la tracción y la estabilidad especialmente en curvas. En concreto: ajusta la potencia entregada a cada rueda de manera independiente.

Existen dos métodos principales para lograr esta distribución:

Sistemas pasivos (basados en frenos): El sistema aplica una ligera fuerza de frenado a la rueda interior de la curva. Esto reduce su potencia y obliga al diferencial a transferir el torque sobrante a la rueda exterior.

Sistemas activos (diferenciales mecánicos o motores eléctricos): Utilizan embragues multidisco o motores eléctricos independientes para acelerar activamente la rueda exterior, empujando literalmente al vehículo hacia el interior de la curva.

 

Ventajas principales:

Agilidad superior: Mejora la respuesta de la dirección, ayudando al vehículo a seguir la trayectoria deseada.

Control del subviraje y sobreviraje: Ajusta la potencia rueda por rueda para evitar que el auto pierda el control en curvas cerradas o superficies resbaladizas.

Máxima tracción: Evita que las ruedas patinen en terrenos irregulares, transfiriendo la potencia a las que tienen mayor agarre.

 

La propuesta que implica la vectorización de torque

Cuando se viaja en línea recta, las ruedas a ambos lados de un automóvil giran a la misma velocidad. Pero esa velocidad de rotación cambia cuando un vehículo gira o hace una curva. En ese caso, las ruedas exteriores se mueven a lo largo de un radio mayor y deben cubrir una distancia mayor que las ruedas interiores en la misma cantidad de tiempo.

Aquí es donde entran en juego los diferenciales. Los diferenciales son mecanismos que permiten que las ruedas giren de forma independiente a diferentes velocidades. Estos diferenciales son la base de la mayoría de los sistemas de vectorización de par, lo que permite a un vehículo variar el par aplicado a cada rueda en función de la cantidad de agarre y tracción que detecta el sistema. Al hacerlo, el sistema puede alterar las características de manejo de un vehículo para superar superficies resbaladizas o mejorar el rendimiento de las curvas.

 

 El objetivo principal de un sistema de vectorización de par es redistribuir el par predictivamente entre las ruedas accionadas para optimizar la estabilidad. Por ejemplo, en las curvas, el sistema puede enviar más torque a la rueda exterior. Como resultado, esa rueda proporciona el empuje adicional para ayudar a girar el coche mientras se ajusta su línea de desplazamiento. Los sistemas de vectorización de pares mejoran la precisión en las curvas y maximizan el agarre en situaciones de baja tracción.

 

Vectorización de par eléctrico

La forma más reciente de vectorización de torque está comenzando a surgir con la proliferación de vehículos eléctricos. Aunque aún no se ofrece ampliamente, la vectorización de torque eléctrico puede convertirse en la norma a medida que más vehículos eléctricos llegan al mercado con capacidades AWD (all wheel drive).

 

La vectorización de par eléctrico utiliza dos motores eléctricos colocados en un eje imaginario. Como tal, un motor eléctrico se fija a cada rueda y proporciona energía a solo esa rueda. Esta configuración permite la forma más pura de vectorización de par, ya que cada rueda recibe un control individual con hasta el 100 por ciento del par disponible.

 

Vehículos que aplican vectorización del par

Hyundai IONIQ 5 N: Emplea tracción integral y motores duales con el sistema N Torque Distribution, que permite al conductor ajustar la distribución de potencia entre los ejes delantero y trasero en hasta 11 niveles.

 Lucid Sapphire: Las versiones de alto rendimiento  cuenta con una configuración de tres motores (uno delantero y dos traseros).

 Rimac Nevera: Utiliza un sistema único donde cada rueda está conectada a su propio motor de imanes permanentes controlado independientemente por algoritmos avanzados.

 GMC Hummer EV: Cuenta con configuración de triple motor (uno delantero y dos traseros) que simula bloqueos virtuales y utiliza la vectorización para su función CrabWalk (avance en diagonal)

 Rivian R1T y R1S: Utilizan sistemas de motores cuádruples (un motor independiente para cada rueda). Su unidad de control electrónico ajusta continuamente el par en las cuatro ruedas de manera instantánea.

 Ferrari Luce: compuesto por cuatro motores eléctricos independientes, uno por rueda, que entregan una potencia combinada de 1.050 caballos. La Vehicle Control Unit (VCU) coordina todos los sistemas dinámicos del vehículo, actualizando los parámetros de funcionamiento hasta 200 veces por segundo para optimizar comportamiento, eficiencia y prestaciones.

 

Ricardo Berizzo

Ingeniero Eléctricista                                                                        2026.-                          

 

Tecnología HVDC (High-Voltage Direct Current) y energías renovables

 

Tecnología HVDC (High-Voltage Direct Current) y energías renovables

 

La tecnología HVDC (Corriente Continua de Alto Voltaje) es el habilitador tecnológico clave para la transición energética. Permite transportar grandes bloques de energía renovable desde ubicaciones remotas (como parques eólicos marinos o desiertos solares) hacia los centros de consumo urbano, minimizando las pérdidas y garantizando la estabilidad de la red.

 

Existen dos tipos de tecnologías HVDC

     Line Commutated Converter (HVDC LCC, Convertidores Conmutados por Línea). Este tipo de tecnología utiliza convertidores con semiconductores  tiristores que se conmutan por la propia tensión de la red AC (corriente alterna). Es una solución más económica, pero requiere una red AC fuerte en cada extremo y genera armónicos que requieren el uso de filtros.

     Voltage Source Converter (HVDC VSC, Convertidores de Fuente de Tensión). Es aquella que utiliza convertidores con semiconductores IGBT que se pueden conmutar de forma independiente. Puede energizar redes débiles o pasivas, requiere menor potencia reactiva y puede controlar la tensión. Una de sus ventajas clave es la capacidad de black start, es decir, la posibilidad de restablecer el suministro eléctrico después de un corte total o parcial del sistema sin depender de una fuente externa de energía.

 

¿Por qué es importante para las Energías Renovables?

 Porque hay una transmisión eficiente a larga distancia, teniendo en cuenta que las energías limpias se generan lejos de las ciudades. El sistema HVDC reduce drásticamente las pérdidas de energía en comparación con la corriente alterna tradicional, siendo la opción óptima para líneas aéreas largas y cables submarinos.

 Por otro lado hay que tener en cuenta el control de la variabilidad. Los sistemas HVDC ajustan instantáneamente la cantidad de energía inyectada a la red. Esto compensa las fluctuaciones naturales de la energía eólica y solar, mejorando la seguridad y resiliencia del sistema eléctrico.

Es una tecnología fundamental para mitigar y controlar la variabilidad en las redes eléctricas modernas, especialmente ante la masiva integración de energías renovables intermitentes como la solar y la eólica. A diferencia de las redes tradicionales de corriente alterna, los sistemas HVDC actúan como "amortiguadores inteligentes" gracias a su capacidad de control total e instantáneo sobre los parámetros eléctricos.

 

 Como gestiona esta variabilidad?

 A través de un control preciso y bidireccional del flujo de potencia

En una línea de corriente alterna convencional, la energía fluye de forma pasiva según las leyes de la física (reactancia de la línea y ángulos de fase). En cambio, un enlace HVDC permite fijar y regular el flujo exacto de potencia activa (MW) mediante la electrónica de potencia de sus estaciones convertidoras.

 1.      Compensación de fluctuaciones: Si la generación eólica cae repentinamente en un extremo, el sistema HVDC puede reajustar su consigna de potencia en milisegundos para absorber energía de otra región o inyectar la potencia exacta requerida.

2.      Reversibilidad instantánea: El flujo de potencia puede invertirse rápidamente si las condiciones de generación y demanda cambian de un punto geográfico a otro.

  

Desacoplamiento de Redes Asincrónicas

La variabilidad de las fuentes renovables en una región puede desestabilizar la frecuencia de la red local.  Los enlaces HVDC actúan como una barrera cortafuegos. Al convertir la corriente alterna a continua y luego nuevamente a alterna, aíslan las frecuencias de ambos extremos. Esto permite transferir energía de apoyo entre redes que no están sincronizadas (o que operan a frecuencias distintas) sin transferir las perturbaciones dinámicas o las caídas de frecuencia de una red a la otra.

 Tecnología VSC y Control de Potencia Reactiva

Los sistemas HVDC modernos basados en VSC (Voltage Source Converter) mediante transistores IGBT ofrecen ventajas drásticas frente a las tecnologías clásicas (LCC, Line Commutated Converters o Convertidores Conmutados por Red):

 .- Control independiente: Pueden controlar la potencia activa y la potencia reactiva (MVAr) de forma totalmente independiente en cada terminal.

.- Soporte de voltaje: Al regular la potencia reactiva de forma dinámica, estabilizan el voltaje de la red de CA local ante los cambios bruscos de la generación renovable, funcionando de manera similar a un STATCOM (compensador síncrono estático) gigante.

.- Arranque en negro (Black Start): Tienen la capacidad de energizar una red que se ha quedado completamente sin suministro (red pasiva o débil), algo crucial si la variabilidad extrema causa un apagón regional.

.- Mitigación del vertimiento de energía eléctrica (Curtailment). Cuando hay un exceso de generación solar o eólica en zonas remotas, las líneas de CA suelen saturarse, obligando a desconectar las plantas renovables.

.- El HVDC permite la evacuación masiva de energía a largas distancias directamente hacia los grandes centros de consumo sin sufrir problemas de estabilidad por reactancia inductiva. Esto optimiza el uso de la energía variable acumulada diurnamente en desiertos o zonas marítimas (offshore).

 Interconexión de redes: Permite conectar redes eléctricas asíncronas o sistemas que funcionan a distintas frecuencias sin necesidad de sincronizarlos por completo. Esto facilita el comercio internacional de energía y el respaldo mutuo.

 Ahorro de espacio e infraestructura: Las líneas HVDC requieren menos cables y torres que las de CA para transportar la misma cantidad de electricidad, disminuyendo el impacto visual y la huella en el terreno.

 También podes consultar en:

https://transporteelectrico.blogspot.com/2022/08/transmision-hvdc-high-voltage-direct.html

 

Ricardo Berizzo

Ingeniero Electricista                                                                    2026.-

La carga inteligente traslada el desafío del vehículo al sistema energético.

 

La carga inteligente traslada el desafío del vehículo al sistema energético.

 

Por: Lara Morandotti   para  www.electricmotorengineering.com/

 A medida que se acelera la adopción de vehículos eléctricos, la gestión de la carga inteligente se está convirtiendo en un aspecto técnico clave. Para los motores eléctricos, las baterías y la electrónica de potencia, el desafío ya no se limita a la eficiencia del sistema de propulsión: los vehículos deben interactuar cada vez más con la red eléctrica, la generación fotovoltaica y el almacenamiento distribuido de energía.

 En el sector de los motores eléctricos para aplicaciones de movilidad, la competencia tecnológica ya no se centra únicamente en la eficiencia, la densidad de potencia, la disponibilidad de par o la gestión térmica del sistema de propulsión. A medida que aumenta el número de vehículos eléctricos en circulación, el propio vehículo se integra en un sistema energético más amplio, en el que el motor, la batería, el inversor, el cargador a bordo y la infraestructura de carga deben operar en coordinación con la red eléctrica.

 

Aquí es donde entra en juego la carga inteligente. Esta tecnología permite controlar el proceso de carga en función de los precios de la electricidad, la disponibilidad de energías renovables y las condiciones de la red. Según Power2Drive Europe, los vehículos eléctricos pueden cargarse cuando la electricidad es más barata, por ejemplo, al mediodía, cuando la generación fotovoltaica es alta, o por la noche, cuando el consumo general es menor. El proceso puede controlarse y supervisarse mediante una aplicación, lo que ayuda a aliviar la presión sobre la red eléctrica y a mejorar la integración de las energías renovables.

 Para la industria de los motores eléctricos, este cambio es especialmente relevante, ya que modifica el papel técnico del vehículo. Un coche eléctrico, o cualquier vehículo electrificado, ya no es simplemente una máquina impulsada por un motor eléctrico de alta eficiencia. Se está convirtiendo en un nodo energético móvil. La batería que alimenta el motor se transforma en un activo energético flexible, mientras que la electrónica de potencia desempeña un papel fundamental en la gestión de los flujos entre la red, el sistema de almacenamiento y la unidad de tracción.

 La cuestión se vuelve más urgente a medida que aumentan las matriculaciones de vehículos eléctricos. El comunicado de prensa cita a Alemania como ejemplo: entre enero y abril de 2026, se matricularon 223.980 vehículos eléctricos nuevos, un aumento del 41,3 % con respecto al mismo periodo del año anterior. Este crecimiento hace que la integración eficiente con la infraestructura de la red sea cada vez más importante, especialmente cuando muchos vehículos se conectan simultáneamente y requieren altos niveles de potencia.

 Por lo tanto, la carga inteligente ayuda a reducir los picos de carga y a aprovechar mejor las energías renovables. Markus Elsässer, fundador y director ejecutivo de Solar Promotion GmbH, afirma que «tecnologías como la carga inteligente ofrecen mayor flexibilidad tanto en la carga como en la red eléctrica» y permiten utilizar la energía renovable «de forma más específica e inteligente, evitando costosos picos de demanda».

 Desde una perspectiva de ingeniería, esto significa que el diseño de vehículos eléctricos debe considerarse cada vez más como un desafío sistémico. El motor eléctrico sigue siendo el núcleo del sistema de tracción, pero su eficacia depende cada vez más de la arquitectura general: la batería, el inversor, los convertidores, los sistemas de control, el software de gestión energética y los dispositivos de carga deben garantizar la eficiencia, la seguridad y la flexibilidad operativa.

 Un desarrollo más avanzado es la carga bidireccional. En este caso, el vehículo no solo consume electricidad de la red, sino que también puede suministrar energía a un edificio o inyectarla en la red pública. La batería que alimenta el motor eléctrico se convierte así en un sistema de almacenamiento de energía distribuida. Durante el día, puede cargarse con la energía solar generada por un sistema fotovoltaico; por la noche, cuando cesa la producción solar, la energía almacenada puede utilizarse para alimentar un hogar o contribuir a la estabilidad de la red.

 Según el comunicado de prensa, la carga bidireccional ha alcanzado la madurez comercial y se prevé que se generalice en los próximos años. El documento también cita un estudio de Transport & Environment, según el cual esta tecnología podría permitir a los proveedores de energía y a los automovilistas europeos ahorrar hasta 22.000 millones de euros anuales.

 Este tema también es relevante para aplicaciones de servicio pesado y transporte público, donde los motores eléctricos están ganando terreno. En el caso de los autobuses eléctricos, la gestión de la carga es particularmente compleja: los vehículos pueden cargarse en cocheras, paradas o terminales, a menudo en breves periodos de tiempo y a altos niveles de potencia. El comunicado de prensa señala que en China ya hay 400.000 autobuses eléctricos en funcionamiento, lo que representa alrededor del 14% del total de la flota de autobuses, mientras que Europa y Alemania aún están muy por detrás, con aproximadamente un 0,2% y un 0,4% respectivamente. Varias ciudades alemanas, como Berlín, Hamburgo y Múnich, tienen como objetivo operar sus sistemas de transporte público exclusivamente con flotas eléctricas para 2030.

 

Un factor clave no es puramente técnico: la aceptación del usuario. Un estudio de la Universidad RWTH Aachen, citado en el comunicado de prensa y basado en 2500 usuarios de vehículos eléctricos, muestra que los propietarios están generalmente dispuestos a adaptar sus hábitos y horarios de carga si perciben un beneficio concreto. Normas claras, estructuras tarifarias sencillas y mecanismos transparentes son esenciales para evitar que la carga inteligente se perciba como una pérdida de comodidad.

 Para la industria de los motores eléctricos, el mensaje es claro: la electrificación  no termina con el sistema de propulsión. La siguiente fase se centra en la integración de la tracción eléctrica con el sistema energético. Motores de alta eficiencia, inversores avanzados, baterías bidireccionales, software de gestión energética e infraestructura inteligente conformarán una arquitectura tecnológica única, en la que el vehículo será a la vez un medio de transporte, una carga controlable y un recurso energético flexible.