ESTUDIO, SIMULACIÓN Y PRUEBAS EXPERIMENTALES DE UN FRENO REGENERATIVO UTILIZANDO SUPERCONDENSADORES

Abstract

El presente trabajo tiene por objetivo el estudio del freno regenerativo en vehículos eléctricos. Además, se tiene por objetivo mostrar el diseño y la simulación e implementación del freno regenerativo utilizando supercondensadores en pruebas reales como lo es el FUDS (Federal urban driving schedule). Finalmente, se muestran los resultados experimentales donde se validan junto con la estrategia de control utilizada, contrastando con los resultados de simulación. Dada la complejidad de una implementación de ABS o de un sistema de freno en su totalidad eléctrico, que incluye sensores de velocidad in-wheel y/o componentes hidráulicos, este trabajo solo abarcará un estudio del estado del arte en temas de frenado comerciales para vehículos eléctricos y, tanto el trabajo experimental como las simulaciones, se centrarán en el modelado y control del sistema eléctrico utilizando electrónica de potencia. En este trabajo no se estudiará el balanceo de los SC debido a que esto demanda el uso de otro tipo de convertidor,como es el caso del convertidor modular multinivel. No obstante lo anterior, se evaluarán experimentalmente las consecuencias de no balancear las tensiones del SC y se aportará con antecedentes para futuros trabajos. Si bien la principal ventaja de balancear las tensiones de los SC es maximizar la energía almacenada en los dispositivos, existe la posibilidad de dañarlos producto de una sobretensión, por lo que un bloque de protecciones digitales será implementado para prevenir cualquier contratiempo. La implementación del esquema se llevará a cabo en el Laboratorio del Departamento de Ingeniería Eléctrica del Campus Santiago San Joaquín, el cual cuenta con los equipos necesarios. Estos son: supercondensadores, convertidores AC/DC, carga electrónica, semiconductores (IGBTs) y drivers.