Con la transición de los motores de combustión interna hacia los vehículos eléctricos, el calor sigue desempeñando un papel crucial en el rendimiento, la eficiencia y la durabilidad de los sistemas de propulsión. En este contexto, Continental ha desarrollado el e-Motor Rotor Temperature Sensor (eRTS), el primer sensor capaz de medir de forma directa y precisa la temperatura en el rotor de un motor eléctrico, una innovación que promete reducir de manera significativa el uso de materiales de tierras raras.
El problema de las tierras raras y el calor
La mayoría de los vehículos eléctricos actuales emplean motores síncronos de imanes permanentes, que integran imanes fabricados con tierras raras en sus rotores. Estos materiales han sido hasta ahora la opción preferida por su capacidad de ofrecer alta potencia y eficiencia. Sin embargo, su extracción y procesamiento generan un alto impacto ambiental, y el suministro mundial depende en gran medida de China, lo que incrementa la vulnerabilidad geopolítica de la industria.
Además, los imanes permanentes tienen una debilidad crítica: la sensibilidad a las altas temperaturas. Si alcanzan el denominado “punto de Curie”, pierden su magnetización, lo que puede degradar gravemente el rendimiento del motor o incluso provocar su fallo total. Dado que la temperatura de los rotores no se mide directamente, los fabricantes recurren a algoritmos basados en simulaciones y en datos de sensores situados en el estator.
Este método indirecto obliga a dejar un margen de error amplio, de unos 15°C, lo que a su vez requiere sobredimensionar el uso de materiales de tierras raras para garantizar la seguridad y estabilidad del motor.
El nuevo sensor eRTS resuelve esta limitación al medir de forma precisa la temperatura del rotor, reduciendo el margen de error a apenas 3°C. Gracias a esta mayor exactitud, los fabricantes podrán disminuir la cantidad de tierras raras empleadas en la producción de motores eléctricos sin comprometer la fiabilidad.
El sistema consta de dos elementos principales, que son, por un lado, un sensor de motas (pequeñas partículas), un diminuto dispositivo insertado directamente en el rotor, que registra la temperatura real de los imanes, y, por el otro, un transductor externo, ubicado fuera de la carcasa del motor, que utiliza ultrasonido piezoeléctrico para transmitir energía a las motas y recibir los datos de forma inalámbrica.
Este diseño permite que el sensor funcione de manera autónoma, generando la pequeña cantidad de energía que necesita para operar sin necesidad de cables ni baterías.
Implicaciones para la industria del vehículo eléctrico
La introducción del eRTS supone un avance importante en varios frentes. Por un lado, mejora la seguridad y la eficiencia de los motores eléctricos al ofrecer información precisa y en tiempo real sobre su estado térmico. Por el otro, contribuye a reducir la dependencia de materiales de tierras raras, mitigando tanto el impacto ambiental como la exposición a riesgos de suministro internacional.
En un mercado cada vez más presionado por la sostenibilidad y la eficiencia de recursos, esta innovación de Continental se perfila como una pieza clave para el desarrollo de la próxima generación de motores eléctricos.
Como suele ocurrir en la tecnología, los avances más significativos a veces provienen de los componentes más pequeños. El eRTS es un ejemplo perfecto de cómo un sensor tan pequeño puede tener un impacto global tan grande en la industria de la movilidad eléctrica.