Ibilgailu elektriko baten propultsio-sistemaren denbora errealeko simulaziorako gida-ziklo eta bateria modeloak

Abstract

Azken urteetan nabariagoak egin dira klima aldaketaren ondorio izugarriak, eta gizakia gertakari horren erruduna dela ondorioztatu du zientziak. Alde horretatik, negutegi efektuko gasen emisioa horren eragile garrantzitsuenetarikoa da, eta hauen % 14ak garraioen emisio modura du jatorria. Hori dela eta, ibilgailu elektrikoaren garapenari bultzada handia ematen hasi zaio. Konbustio bidezko motorrak dituzten ibilgailuek (ICV) etorkizunean betatzeko legeak ezarri direla da honen adibide argia. Hala ere, ibilgailu elektrikoa (EV) bideragarria izan dadin, prezioa, elikadura-gune kopurua eta autonomia mugapena bezalako faktoreak kontuan izan behar dira. Hain zuzen ere, azken hau da lan honetan landuko dena. Ibilgailu elektrikoaren autonomiaren kalkulua gida-zikloetan oinarritzen da. Hauek gidatze ohitura tipikoak deskribatzen dituzte, denboraren menpeko abiadura-profil ezberdinez. Gerora, simulazio edota energia absorbitzeko dinamometro-txasis batean aplikatuak izateko. Proiektu honetan, ibilgailu elektrikoen autonomia lortzeko simulazio-plataforma bat garatuko da. Honetan, gida-ziklo ezberdinak simulatzeko aukera emango da. Gainera, ibilgailuaren parametro mekanikoak jakinik, bere dinamika simulatuko ahalko da ere. Horrez gain, bateriaren karga egoera lortzeko, ibilgailu elektrikoen bateria modeloa eratuko da. Guzti hau, Matlab/Simulink plataforman eraikiko da, gerora APERT ikerkuntza-taldean garatu den ibilgailu elektrikoaren propultsio-sistemaren modeloan inplementatzeko. Horrela, gida-zikloen araberako bateriaren kargaren joera aztertzeko aukera eskainiko da denbora errealeko simulazio bidez.

En los últimos años, se han vuelto más notables las consecuencias del cambio climático y la ciencia ha constatado el hecho de que los humanos son los principales causantes de ello. En este sentido, la emisión de gases de efecto invernadero es uno de los factores más importantes,donde un 14 % de éstos se da a modo de emisiones de transporte. Por ello, se ha empezado a impulsar el desarrollo de los vehículos eléctricos. Un ejemplo claro de esto son las leyes de veto para futuro que se les está imponiendo a los vehículos de combustión interna (ICV). Aun así, para que los vehículos eléctricos (EV) sean viables se han de tener en cuenta factores como el precio, los puntos de recarga y la limitación de la autonomía. El trabajo de fin de grado se centra en este último punto. El cálculo de la autonomía de un vehículo eléctrico se basa en los ciclos de conducción. Estos definen distintas costumbres típicas de conducción mediante perfiles de velocidad respecto al tiempo las cuales, a posteriori, se aplicarán a modelos de simulación o a dinamómetros de chasis de absorción de energía.En este proyecto, se desarrolla una plataforma de simulación para la determinación de autonomía de un vehículo eléctrico, el cual permite simular cualquier ciclo de conducción. Además, conocidos los parámetros mecánicos del vehículo, se podrá simular la dinámica del mismo. También, se construirá un modelo de batería para conocer el estado de carga. Todo ello se creará mediante la herramienta Matlab/Simulink para, a continuación, ser implementado en el modelo de sistema de propulsión desarrollado por el equipo de investigación APERT. De este modo, se ofrecerá una simulación en tiempo real de ciclo de conducción respecto a la cual se calculará el estado de carga de la batería

In recent years, the consequences of climate change have become more notable, same as the fact that humans are mainly causing it. Greenhouse gas emissions areone ofthe most important factors, where 14 % of these gasesare generated due to transport emissions. For this reason, the development of electric vehicles is being promoted. A clear example of this isthe future prohibition laws that are being imposed on internal combustion vehicles (ICV). For electric vehicles (EV) to be viable, factors such as price, recharging points and limitation of autonomy must be taken into account. This end-of-degree project focuses on the latter.The calculation of the autonomy of theelectric vehicle is based on driving cycles. These define typical driving habits by speed versus time profiles, which subsequently will be applied to simulation models or power-adsorbing chassis dynamometers.In this project,a simulation platform to determine the electric vehicles autonomy is developed. In this model, the opportunity to simulate any driving cycle will be offered. In addition, knowing the mechanical parameters of the vehicle, it will be able to simulate the dynamics of the same. Apart fromthat, a battery model will be built to estimate the State-of-Charge. All this will be created with the Matlab / Simulink tool, to then be implemented in the propulsion system model developed by the APERT research team. In this way, a real-time simulation of a driving cycle will be offered, while the state of charge of the battery will be calculated