8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

1/17

Arquitectura del Sistema de Acondicionamiento y Topologías de Propulsión de Potencia Para Vehículos con Pila de C

Universidad Tecnológica de Peryan Aldair ola!os as

babolanos"utp.ed

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

2/17

#$%T&V#S •Proponer y estudiar la arquitecacondicionamiento de potencia efciepropulsión de FCV(Vehículos con combustible).

•Presentar estrategias de con

conmutación para reducir las perdenergía y por tanto reducir el tamañsistema de acondicionamientpotencia(PC).

•Presentar nue!as topologías y t"cn

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

3/17

%&'&' &l documento preseuna descripción general sistema de acondicionamientopotencia(PC)*y arquitecturas propulsión de !ehículos con pilacombustible(FCV).

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

4/17

,-%/'CC,.

0a crisis energ"tica y emisiones procedentes transporte han hecho llamamiento a los in!estigad

y la industria del automó!il despla1arse hacia los !ehícde pila de combustible(FCV).

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

5/17

C-&,/.

Componentes de unsistema de propulsióntípica en un FCV.

0a pila de c"lulas decombustible con!ierte gas

hidrógeno almacenado abordo con el o3ígeno delaire en electricidad paraaccionar el motor el"ctricoque impulsa el !ehículo.

http455ieee3plore.ieee.org.e1pro3y.utphttps455

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

6/17

 -opologías de sistema el"ctri

V%(TA$AS'imples de reali1ar.

%entable.

Fiable.

Condensador(Fuete au3iliar).

)%SV%(TA$AS'

o hay aislamiento gal!>nico entre la celda de combatería y motor.

/i?ícil mantener una alta efciencia* estabilidad y rendimlargo de la !ariación en las condiciones de ?uncionamien

&. Arquitectura del sistema de alimentación del *CV con alto Volta+e

http455ieee3plore.ieee.org.e1pro3y.utp

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

7/17

V&-@A@4

  @islamiento mediante in!ersor tri?>sico de mBltiples etapila de c"lulas y el motor el"ctrico.

&sta tensión !ariable se con!ierte en una alta ?recuencia (

 -ensión tri?>sica equilibrada.

/&V&-@A@4 ayor costo por el aumento de elementos.

  o se presenta in?ormación de comportamiento para tensión y corriente de carga.

&&. Arquitectura del sistema de alimentación*CV con ba+a tensión variable,*ig /.

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

8/17

&&&. Arquitectura del sistema de alimentadel *CV con tensión )C 0+a,*ig 1.

V&-@A@4

 -ensión del Eus de CC constante de la tensión !ariable de unc"lulas de combustible

/iseño y control mas ?>cil.

 -ensión tri?>sica equilibrada.

Con!ertidor /C5/C con tensión de salida constante.

&s m>s ?>cil diseñar un con!ertidor que tiene la m>3ima efcie

/&V&-@A@4

ayor costo por el aumento de elementos.

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

9/17

A. Arquitectura del sistema dalimentación del *CV con alto

Volta+e )C,*ig 2.Capacitor en paralelo* para la con

sua!e.Circuito en modo de re?uer1o* batería

carga. !olta#e de la batería necesita ser imp

m>s de $= !eces

http455ieee3plore.ieee.org.e1proarnumber789+:;+8re?erence

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

10/17

. idireccional 7CS 8 7VS alimentado pcorriente convertidor de medio puente,*

Corriente de conmutación cero (GCtensión.

GV de los dispositi!os de lado de alta%educción de p"rdidas debido

conmutación sua!e.

http455ieee3plore.ieee.org.e1pro3y.

+H589+:;+85html5img589+:;+8Ifg

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

11/17

C. Convertidor de Puente completo cconmutación natural current:;ed ,*ig

GC y GV de interruptores primarios y secu

0as p"rdidas de conmutación se reducen Corriente Circulante relati!amente ba#a. ayor control de la ?recuencia de con

logrando un diseño compacto y de alta dens

http455ieee3plore.ieee.org.e1pro3y.utp.edu.co5l5img589+:;+8IfgI8Ilarge.gi? 

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

12/17

 =a Tabla & muestra la evaluación desempe!o de los tres convertido

bidireccionales mencionados.

http455ieee3plore.ieee.org.e1pro3y.utp.edu.co5iel3D5$95D;H

http://ieeexplore.ieee.org.ezproxy.utp.edu.co/xpls/icp.jsp?arnumber=6839036#table_1http://ieeexplore.ieee.org.ezproxy.utp.edu.co/xpls/icp.jsp?arnumber=6839036#table_1

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

13/17

A. Arquitectura con ba+a tensibus de CC variable ,*ig ?

con!ertidores de puentecompleto en la entrada enparalelo y salida serie.Fallas.Problema corriente

circulante.0as topologías discutidos enarquitecturas anteriores(fguras 2 a 8) tambi"n sonaplicables con esta tensión.

Cargadores deaterías,*ig /.

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

14/17

C. Alimentación del *CV con tensión )C 0+

0as topologías mostradas en las fguras = aplicables con e3cepción de la tensión decontinua es constante a H;; V./iseño y control del cargador de batería m

en comparación con las topologías anterioreediante esta confguración es posible ela efciencia m>3ima del con!ertidor.

Cargadores deaterías,*ig 1.

K

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

15/17

CP@%@C,K.A=T# T%(S(VA4&A=%

sistema muysimple./i?ícilcontrolar(H=; y

+;; V).problemas deestabilidad.

A$A T%(S&5(VA4&A=%

Completamente aislado.

>s comple#o.

/iseño del con!ertidor bidireccional es m>s?>cil.

S&T%(S

diseño y

?>cil.Funcion

m>s alt

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

16/17

CC0',& Para los !ehículos de pila de combustible de hidrógeno* ap

problemas t"cnicos* se necesitan grandes a!ances tecnológic

pila de c"lulas de combustible como en el sistema de cobatería au3iliar #unto con el desarrollo de la in?raestructura.

0a electrónica de potencia es una tecnología que permite ede sistemas de propulsión basados en c"lulas de combustible

e han hecho progresos en el >rea de la electrónica de m>quinas rotati!as para reducir el costo y me#orar la efsistema.

&l sueño de tener los !ehículos el"ctricos !iables comercialmactualidad se a con!irtiendo en una realidad* ya que estos !est>n disponibles en el mercado.

8/18/2019 Arquitectura Del Sistema de Propulsión y Topologías De

17/17

L%@C,@..

6