Análisis y estudio de distintas técnicas de control para cargadores inalámbricos de vehículos eléctricos

Bellido López, Francisco Javier (2018). Análisis y estudio de distintas técnicas de control para cargadores inalámbricos de vehículos eléctricos. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Análisis y estudio de distintas técnicas de control para cargadores inalámbricos de vehículos eléctricos
Author/s:
  • Bellido López, Francisco Javier
Contributor/s:
  • Oliver Ramírez, Jesús Angel
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: 2018
Subjects:
Freetext Keywords: vehículo eléctrico, carga inalámbrica, rendimiento, control, circuito equivalente, simulación y análisis, potencia transferida
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Actualmente, el vehículo eléctrico lucha por extenderse y suplir a los vehículos convencionales de combustión interna. Su mayor inconveniente es la duración de sus baterías. Debido a que estas no evolucionan tan rápido como debieran, se han buscado alternativas, como mejorar la carga de las mismas para que sea más rápida y eficiente. La solución planteada en este proyecto es la de la carga inalámbrica. Este tipo de carga ya existe en algunos dispositivos electrónicos, y su mayor inconveniente es su relación distancia-eficiencia. Al aplicarlo a los vehículos, este problema no es tan importante ya que los bajos del vehículo suelen estar a poca distancia del suelo. Así pues, este tipo de carga puede lograr elevados rendimientos en este sector. La etapa inalámbrica de potencia se compone, básicamente, de dos fuentes de tensión regulables en módulo, fase y frecuencia; y de un enlace inductivo con núcleo de aire. Este Trabajo de Fin de Grado aborda el estudio de una etapa inalámbrica de potencia para implantar un método de control adecuado que posicione al sistema siempre en el punto óptimo de trabajo de una manera lo más sencilla posible. Además, transversalmente se logran otros objetivos como el espíritu crítico y la resolución de problemas de forma eficiente. El proyecto comienza con el estudio de la electrónica de potencia relacionada, así como de la normativa relacionada con el mismo. Tras esto se realiza un circuito equivalente de la etapa de potencia y se estudia a fondo para entender su funcionamiento y abordar el control desde una buena perspectiva. Una vez se poseen las ecuaciones del circuito y se es capaz de predecir su comportamiento, se realiza una simulación del mismo en Matlab-Simulink para comprobar los resultados. Tras esto se procede a controlar el circuito. Para ello se optimiza la etapa, restringida a transmitir una potencia determinada con la máxima eficiencia posible. Obtenidas las ecuaciones, se realiza un programa en Matlab que obtiene el punto de trabajo óptimo en función de los parámetros del circuito y la potencia a transmitir. Al analizar el método de control se observan una serie de dificultades y, por lo tanto, se proponen otras alternativas de control que se estudian de la misma forma. Una vez se han estudiado todos los métodos de control, se realiza una comparativa final entre los mismos para saber sus ventajas e inconvenientes y poder elegir así, el método más adecuado. La conclusión final es que, de los cinco métodos presentados, solo dos cumplen con las expectativas adecuadamente. Y ambos tienen sus pros y sus contras; por lo que la decisión de cual es mejor dependerá de la aplicación concreta y su entorno.

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Item ID: 53414
DC Identifier: http://oa.upm.es/53414/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:53414
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 17 Jan 2019 08:30
Last Modified: 14 Mar 2019 23:30
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