Modelado y simulación del sistema de potencia de un vehículo híbrido

Abstract

Este trabajo se centra en el modelado de un circuito de conmutación de medio puente sin aislamiento existente y regulado por un controlador de tensión, con el fin de adaptarlo en un sistema de potencia de un automóvil híbrido. Este circuito ha sido planteado para permitir un flujo de corriente bidireccional entre un sistema de almacenamiento eléctrico de 250 V y un bus de corriente continua de 1000 V, y se comprobó que al utilizar una de sus funciones, los componentes pasivos de la otra función no afectaban a la dinámica de la primera. Se partió de un diseño de un sistema de potencia eléctrica de 60 kW y un motor de combustión de 125 kW y tras diversas simulaciones, el sistema de potencia eléctrica se redujo a 35 kW para satisfacer mejor el diseño de suministrar potencia eléctrica solo cuando se produzcan bajas demandas de potencia, o en los picos de demanda de potencia. Otro aspecto que se ha investigado ha sido que el circuito tuviera un tiempo de establecimiento (del 98% de su valor final) menor o igual a 8 ms, dado que la caja de cambios más rápida existente tarda 8 ms en cambiar de una marcha a otra. Se comprobó mediante simulaciones que este aspecto de diseño se cumplía solo en situaciones en las que se absorbía potencia por parte del sistema de almacenamiento en cualquier situación, pero no en las situaciones de entregar potencia de tracción, que era lo deseado. Por tanto, los resultados de este trabajo se podrían aplicar al automóvil escogido e incluso a automóviles eléctricos, aunque no ha sido posible que se cumpliera estrictamente con uno de los objetivos deseados.