Caracterización de sistemas de propulsión eléctrica para bicicleta
La motivación del proyecto surge de la necesidad por encontrar medios de transporte alternativos al transporte urbano, que sean amigables con el medio ambiente y contribuyan al bienestar de los seres humanos. En respuesta a lo anterior se plantea la bicicleta eléctrica como una solución factible en...
- Autores:
-
Gómez Díaz, Rogerio Nicolás
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2017
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/39875
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/1992/39875
- Palabra clave:
- Bicicletas eléctricas
Sistemas de propulsión
Ingeniería
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- openAccess
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La motivación del proyecto surge de la necesidad por encontrar medios de transporte alternativos al transporte urbano, que sean amigables con el medio ambiente y contribuyan al bienestar de los seres humanos. En respuesta a lo anterior se plantea la bicicleta eléctrica como una solución factible en la ciudad de Bogotá, y se propone hacer un estudio técnico de dos sistemas de propulsión eléctrica para bicicleta disponibles en el mercado, con el objetivo general de caracterizarlos en términos eléctricos y mecánicos. El primer sistema es conocido como Currie Electro Drive; está compuesto por un motor DC externo alimentado por una batería de plomo ácido que se adapta a una bicicleta convencional. El segundo consiste en una rueda de bicicleta con motor eléctrico asistido interno tipo Hub y batería de ion-litio controlado por medio de una aplicación de celular. Para evaluar los dos sistemas de propulsión eléctrica se plantean cuatro pruebas distintas, dos específicamente para el sistema Currie Electro Drive, una para el sistema Smart Wheel y la última prueba se aplica a los dos sistemas. Para el primer sistema se analiza el comportamiento de la batería para diferentes condiciones de operación y se construyen las curvas de torque, potencia mecánica, voltaje, corriente, potencia eléctrica y eficiencia del sistema en función de la velocidad angular. Para el segundo sistema se construyen curvas de torque y potencia mecánica variando aspectos como el porcentaje de asistencia y la velocidad máxima. Finalmente, los dos sistemas son llevados a un escenario real en las calles de Bogotá para verificar el estado de carga de la batería, estimar la potencia mecánica en ambientes no controlados y así determinar la autonomía de los sistemas en la ciudad. En resumen, el sistema Currie Electro drive de 450 W alcanza una autonomía de 10 km mientras el sistema Smart Wheel de 250 W supera los 40 km en diferentes configuraciones. |
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En respuesta a lo anterior se plantea la bicicleta eléctrica como una solución factible en la ciudad de Bogotá, y se propone hacer un estudio técnico de dos sistemas de propulsión eléctrica para bicicleta disponibles en el mercado, con el objetivo general de caracterizarlos en términos eléctricos y mecánicos. El primer sistema es conocido como Currie Electro Drive; está compuesto por un motor DC externo alimentado por una batería de plomo ácido que se adapta a una bicicleta convencional. El segundo consiste en una rueda de bicicleta con motor eléctrico asistido interno tipo Hub y batería de ion-litio controlado por medio de una aplicación de celular. Para evaluar los dos sistemas de propulsión eléctrica se plantean cuatro pruebas distintas, dos específicamente para el sistema Currie Electro Drive, una para el sistema Smart Wheel y la última prueba se aplica a los dos sistemas. Para el primer sistema se analiza el comportamiento de la batería para diferentes condiciones de operación y se construyen las curvas de torque, potencia mecánica, voltaje, corriente, potencia eléctrica y eficiencia del sistema en función de la velocidad angular. Para el segundo sistema se construyen curvas de torque y potencia mecánica variando aspectos como el porcentaje de asistencia y la velocidad máxima. Finalmente, los dos sistemas son llevados a un escenario real en las calles de Bogotá para verificar el estado de carga de la batería, estimar la potencia mecánica en ambientes no controlados y así determinar la autonomía de los sistemas en la ciudad. En resumen, el sistema Currie Electro drive de 450 W alcanza una autonomía de 10 km mientras el sistema Smart Wheel de 250 W supera los 40 km en diferentes configuraciones.The motivation of the project arises from the need to find alternative transportation systems, that are friendly to the environment and contribute to the well-being of human beings, different from urban transportation. In response to the above, the electric bicycle is proposed as a feasible solution in the city of Bogotá, and the project intends to make a technical study of two electric propulsion systems for bicycles available in the market, with the general objective of characterizing them in electrical and mechanical terms. The first system is known as Currie Electro Drive; it is composed of an external DC motor powered by a lead acid battery that fits a conventional bicycle. The second one consists of a bicycle wheel with an internal electric hub motor and lithium-ion battery controlled by a smartphone application. To evaluate the two electric propulsion systems, four different tests are proposed, two specifically for the Currie Electro Drive system, one for the Smart Wheel system and the last test is applied to both systems. For the first system, the behavior of the battery for different operating conditions is analyzed and the torque, mechanical power, voltage, current, electrical power and system efficiency curves are constructed as a function of the angular velocity. For the second system, torque and mechanical power curves are constructed, varying aspects such as the percentage of assistance and the maximum speed. Finally, the two systems are taken to a real scenario in the streets of Bogotá to verify the state of charge (SOC) of the battery, estimate the mechanical power in uncontrolled environments and thus determine the autonomy of the systems in the city. In summary, the Currie Electro drive system of 450 W reaches a range of 10 km, while the Smart Wheel of 250 W system exceeds 40 km in different configurations.Ingeniero MecánicoPregrado95 hojasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería MecánicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería Mecánicainstname:Universidad de los Andesreponame:Repositorio Institucional SénecaCaracterización de sistemas de propulsión eléctrica para bicicletaTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Texthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPBicicletas eléctricasSistemas de propulsiónIngenieríaPublicationhttps://scholar.google.es/citations?user=8WgzLI0AAAAJvirtual::7875-10000-0001-6534-7433virtual::7875-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000280356virtual::7875-162ea9ddf-4a90-466c-87d2-5bf76d55c4f0virtual::7875-162ea9ddf-4a90-466c-87d2-5bf76d55c4f0virtual::7875-1THUMBNAILu807341.pdf.jpgu807341.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7727https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/d6dbcff6-6f0e-4db1-abd8-95a9d03f468d/download2a11ae6ddfd603ec901ad7fbb4961043MD55TEXTu807341.pdf.txtu807341.pdf.txtExtracted texttext/plain101380https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/d4f97f93-562e-4a56-a324-61e9dceaad09/download246e90147758e451eb55787a3ca4ced7MD54ORIGINALu807341.pdfapplication/pdf18705157https://repositorio.uniandes.edu.co/bitstreams/de0fb82f-9f58-42bc-963d-0abab4721258/download5447b4cae9d323d4412c641a4642ae52MD511992/39875oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/398752024-03-13 13:32:22.79https://repositorio.uniandes.edu.co/static/pdf/aceptacion_uso_es.pdfopen.accesshttps://repositorio.uniandes.edu.coRepositorio institucional Sénecaadminrepositorio@uniandes.edu.co |