Modelado y simulación de un control de convertidor CC-CC basándose en simuladores tipo Real Time Hardware In the Loop (RT-HIL)

Resumen

El Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) número 13 implora una reducción drástica de la emisión de gases invernadero. Entre los sectores más contaminantes se encuentra el transporte. Una forma de medir dicha contaminación es la huella de carbono, es decir, CO2 emitido por habitante en un año. En el acuerdo de París se exige que esta huella debe reducirse a 0 para el año 2055. Actualmente está en unas 6 toneladas de CO2 por habitante de la Tierra. Si se usase el coche eléctrico, esta puede disminuir hasta 5,4 toneladas. Por esta razón, actualmente hay un gran movimiento en este sector para pasar de los motores de combustión a los eléctricos. El vehículo eléctrico tiene a su favor que puede alimentarse de energías renovables como solar, eólica, hidráulica…, no contamina de forma local durante su uso y que tiene una proyección de eficiencia muy superior. Se debe a que puede utilizar sistemas con muy bajas pérdidas y que puede usar Sistemas de Recuperación de Energía Cinética, también llamados por sus siglas en inglés KERS. Los KERS son sistemas cuya finalidad es recuperar la energía de la frenada, que en condiciones normales se perdería en forma de calor. La empresa Fagor ha decidido realizar una colaboración con el Centro de Electrónica Industrial (CEI) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) para desarrollar uno de estos sistemas mediante el uso de supercondensadores. La exigencia del cliente es que se debe incorporar la energía generada de una frenada de 100 km/h a 0 km/h por un automóvil de 1000 kg en 5 s. Este escenario muestra varios retos: Primero, el sistema debe ser ligero y compacto para poder implementarse en un vehículo. Segundo, la potencia a manejar es muy elevada, por lo que los componentes deben ser robustos. Tercero, se necesita un control fiable que domine dicha energía y la envíe por el sistema de forma adecuada.