Diseño de un sistema de carga y descarga de energía eléctrica para vehículos eléctricos de alto desempeño (2013)
Uno de los grandes inconvenientes de la movilidad eléctrica en Colombia es la baja densidad de potencia que presentan los vehículos autónomos. Esto se debe a que la mayoría de fabricantes diseñan sus vehículos para países con terrenos estables y de bajo relieve. Por esta razón, esta investigación muestra el diseño de los diferentes subsistemas eléctricos de un vehículo eléctrico de alto desempeño con alta densidad de potencia y cuya primera aplicación es correr un cuarto de milla en 10 segundos, con el fin de demostrar las capacidades de los vehículos eléctricos y posteriormente ser la base de vehículos eléctricos de uso cotidiano. Este diseño abarca el cálculo de la energía necesaria para correr el cuarto de milla en el tiempo objetivo, pasando por el dimensionamiento y selección de los elementos de almacenamiento y los motores eléctricos, así como la evaluación de la disposición de los diferentes elementos dentro del esquema del vehículo y el diseño tanto del cargador como del convertidor de potencia que realiza la interfaz entre la unidad de almacenamiento y los motores. Actividades que fueron realizadas con el objetivo de lograr una alta eficiencia energética en todos los subsistemas internos del vehículo. De esta manera, se logró diseñar un sistema eléctrico con 600Wh de energía almacenada en supercondensadores distribuidos de tal manera que puedan entregar una corriente de hasta 600A a dos convertidores de potencia que cuentan con una eficiencia teórica del 98% y una densidad de potencia de 24.2kW/kg, los cuales alimentan cuatro motores de 50kW, posibilitando que de manera teórica se alcance el cuarto de milla en 9.91 segundos. Finalmente, esta investigación pretende contribuir al avance de la movilidad eléctrica en Colombia, puesto que el diseño propuesto servirá para la operación de vehículos eléctricos de uso doméstico en topografías variables y terrenos inestables, gracias a la densidad de potencia y alta eficiencia que se logrado por este trabajo investigativo.