Simulación de un tren motriz eléctrico aplicable a un vehículo liviano a través del análisis de sus características para optimizar la eficiencia de su funcionamiento en la UIDE

Abstract

El vehículo eléctrico Datsun 1000 EV de la UIDE, precisa una rehabilitación y optimización de su tren motriz para retomar su funcionamiento. En la actualidad los vehículos propulsados por un MCI continúan aportando en la polución por la emisión de gases contaminantes. Las nuevas normativas impulsan a la utilización de energías alternativas y renovables para el transporte en vehículos. Para modelar el vehículo eléctrico Datsun 1000 EV se analizan las fuerzas actuantes de resistencia al movimiento para determinar características del motor eléctrico, y basándose en una índole urbana para la utilización del vehículo se determina una autonomía estimada con la ayuda del software de simulación Simulink y la librería QSS de ETH Zúrich (Instituto Federal de Tecnología de Zurich). Se obtienen como resultados que un sistema con un motor de 30kW es adecuado para esta aplicación, ya que cumple con los parámetros establecidos como puntos de máxima exigencia mediante un ajuste en aceleración en pendientes. La batería deberá tener una autonomía cercana a los 85kms como mínimo para una conducción dentro de la ciudad de Quito y sus puntos de mayor interés a cada extremo de la ciudad, esto define una capacidad en la batería mínima de 10,71kWh, para que cumpla con requerimientos del sistema y con la autonomía mínima. En conclusión, el vehículo cumple con los requerimientos propuestos con la utilización de un sistema de 72V-30kW, las baterías cumplen con las exigencias de autonomía y potencia solicitada por el motor con una capacidad de 13,53kWh. El modelamiento del automóvil nos determina un consumo de 10,11kWh/100kms en función del ciclo de pruebas NEDC. The vehicle Datsun 1000 EV that belongs to UIDE requires fixing and optimizing its power train in order to run again. Vehicles that use ICE are and have contributed to high levels of pollution regarding their tailpipe emissions. Today’s regulations give an impulse to alternative energy technologies for vehicle transportation. In order to do the modeling of the EV powertrain applied to the studied vehicle it’s mandatory to calculate the forces acting against the vehicle movement to determine the electric machine specifications, and by analyzing distances between different points of interest in Quito, battery capacity can be determined. As a tool for modeling of the vehicle Simulink software us used with the QSS library from ETH Zurich (Federal Institute of Technology Zurich). A motor with 30kW of power can fit the vehicles needs, by adapting climbing middle gradients acceleration. To accomplish vehicle minimum range is determined to be 85kms and max power of charge and discharge, battery has to be able to stock 10,71kWh. In conclusion, this vehicle can operate under certain condition by using a 70V30kW system, battery must be at least 13,53kWh capable to meet motor and range requirements. Finally, by modeling the vehicle Datsun 1000 EV, consumption will be 10,11kWh/100kms under NEDC cycle testing.