Concepcion y desarrollo de la tracción eléctrica de un vehículo Formula Student

Abstract

[ES] El objetivo del proyecto ha sido dimensionar, desarrollar y optimizar el sistema de propulsión eléctrico de un vehículo de Formula Student, a fin de obtener las mejores prestaciones posibles para un recorrido o trazado especifico.

Este sistema de propulsión esta formado por 3 grades bloques:

- Motor - Baterías - Variador

Para definir los tres componentes diferentes aspectos han sido analizados:

Motor:

- Tipo de motor que ofrece las mejores prestaciones para la aplicación. - Potencia máxima y en régimen permanente necesaria para ser capaz de cumplir, de manera competitiva los requisitos del trazado. - Par máximo para ser capaz de alcanzar una aceleración objetivo, definida en 3s de 0 a 100 km/h.

Baterías:

- Energía necesaria para recorrer 22 km, de manera competitiva. - Intensidad necesaria para ser capaz de cumplir con los requisitos de aceleración predefinidos. - Ensamblaje optimo de las células para obtener la tensión, intensidad y energía necesarias para cumplir los objetivos.

Variador:

- Limites de funcionamiento. - Adaptación entre las baterías y el motor.

Durante el proyecto los tres elementos, en primera instancia, han sido predimensionados a partir de las relaciones básicas de física, con la ayuda de Excel. Un segundo dimensionamiento más preciso, ha sido realizado con la ayuda de Matlab.

Por último, modelos en Simulink que simulan el comportamiento de los diferentes elementos han sido realizados, con el propósito de simular su comportamiento en diferentes situaciones, tanto reales, como hipotéticas, para verificar y validar la selección de los diferentes componentes. La modelización de los tres componentes también ha servido para poder realizar un modelo de simulación, realizado con Simulink, que reagrupa todos los elementos, tanto eléctricos, electrónicos como mecánicos que componen el vehículo Formula Student, con el objetivo de obtimizar al máximo posible todos los elementos del vehículo, siendo posible en esta simulación tener en cuenta el impacto de cada componente individual sobre el comportamiento y rendimiento de todos los demás.