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Tesis:

Gestión energética para flotas de vehículos eléctricos e híbridos con pila de combustible

  • Autor: GRIJALVA CAMPANA, Edwin Raúl

  • Título: Gestión energética para flotas de vehículos eléctricos e híbridos con pila de combustible

  • Fecha: 2019

  • Materia: Sin materia definida

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES

  • Departamentos: INGENIERIA MECANICA

  • Acceso electrónico: http://oa.upm.es/55800/

  • Director/a 1º: LÓPEZ MARTÍNEZ, José María

  • Resumen: El presente trabajo desarrolla una metodología para gestionar la energía de flotas de vehículos eléctricos evaluando dos tipos de configuraciones. La primera se refiere a la de un tren propulsor híbrido con pila de combustible (configuración batería–pila), que corresponde a un vehículo eléctrico de autonomía extendida. Este sistema incluye dos fuentes de almacenamiento de energía: el primero es el de un paquete de baterías de plomo–ácido con una capacidad de 5,04 kWh, mientras que el segundo consiste en una botella con hidrógeno almacenado en hidruros metálicos y su uso mediante una pila de combustible de membrana polimérica de 200 W de potencia. La segunda configuración del tren de potencia se refiere a la de un vehículo eléctrico puro propulsado por baterías, para este caso se ha optado por baterías de litio–hierro fosfato con una capacidad de 324 kWh. Para obtener los resultados se ha partido de medidas experimentales de ciclos de conducción con sus correspondientes perfiles de altura. Se han planteado las prestaciones de los vehículos y se ha desarrollado un modelo de simulación con una herramienta de software para cada tipo de configuración del tren propulsor. De esta manera se han obtenido datos de consumo de energía y de combustible a través de cada ciclo de conducción. La parte final del trabajo muestra los resultados desde dos puntos de vista. La configuración híbrida con pila de combustible se plantea como una solución energética a una aplicación de movilidad específica, mientras que la configuración eléctrica pura está más enfocada hacia la movilidad sostenible en el ámbito urbano. ----------ABSTRACT---------- This thesis develops a methodology to manage the energy of fleets of electric vehicles evaluating two types of configurations. The first one refers to a hybrid powertrain with a fuel cell (Battery-Fuel cell configuration), which corresponds to an electric vehicle with extended range. The system includes two sources of energy storage: The first is that of a lead-acid battery pack with a capacity of 5.04 kWh, while the second consists of a hydrogen bottle stored in metal hydrides and its use by a polymer membrane fuel cell with 200 W of power. The second powertrain configuration is that of a pure electric vehicle powered by batteries, for this case we have chosen lithium-iron phosphate batteries with a capacity of 324 kWh. To obtain the results, experimental measurements of driving cycles with their corresponding height profiles have been started. The performance of the vehicles has been proposed and a simulation model has been developed with a software tool for each type of powertrain configuration. In this way, energy and fuel consumption data have been obtained through each driving cycle. The final part of the work shows the results from two points of view. The hybrid configuration with a fuel cell is proposed as an energy solution to a specific mobility application, while the pure electrical configuration is more focused on sustainable mobility in the urban environment.