BENEFICIOS DEL USO DEL SISTEMA HÍBRIDO MOTRIZ EN LOS AUTOMÓVILES

BENEFICIOS DEL USO DEL SISTEMA HÍBRIDO MOTRIZ EN LOS AUTOMÓVILES

Héctor Gerardo Salazar Mejía ^[1]

Resumen—El vehículo requiere la aplicación de accionadores eléctricos para su uso en el sistema motriz de vehículos, esto se comenzó a implementar a principios de los años 70’s y ha tenido un importante desarrollo desde ese entonces. El funcionamiento de un vehículo híbrido se basa en la combinación de dos tipos de motores, uno eléctrico y otro convencional o de combustión interna, a través de un sofisticado sistema de control híbrido y de un paquete de baterías. Este tipo de vehículos presenta sobre los tradicionales ciertas ventajas. Ya que Son capaces de conseguir una eficiencia doble, lo que se consigue por la supresión de la mayor parte de las pérdidas de potencia que se producen en los vehículos tradicionales.

 Palabras clave—medio ambiente, contaminación, sociedad, economía.

Abstrac—The vehicle needs the application of electrical actuators for his use in the motive system of vehicles, it began to be implemented at the beginning of the years 70's and it has had an important development from this at the time. The functioning of a hybrid vehicle is based on the combination of two types of engines, the electrical and different conventional one or of internal combustion, across a sophisticated system of hybrid control and of a package of batteries. This type of vehicles presents on traditional certain advantages. Since They Are capable of obtaining a double efficiency, which achieves for the suppression of most of the losses of power that they take place in the traditional vehicles.

Introducción

Se enfocara en realizar un análisis de los beneficios del sistema híbrido motriz en los automóviles implementando un análisis de manera minuciosa iniciando desde su primera aparición, donde se fue analizando su evolución de DC a AC.

Así mismo como el impacto que tuvo en la sociedad provocando el interés en estos sistemas y no solo por lo innovador, sino por el beneficio que este representa al medio ambiente y a la economía de la sociedad, de esta manera, logrando una lucha contra la contaminación que el auto convencional por lo general provoca al arrojar emisiones de gases contaminantes.

También analizando las mejoras que este sistema obtuvo conforme se fue desarrollando como mejoras de potencia, mejor de ahorro de energía, tipo de energía utilizada, mayor torque, alta confiabilidad, etc.

Se analizara las mejores opciones que se implementa al elegir un sistema de propulsión en un HEV, de esta manera, comparando el beneficio de cada opción ya sea en el diseño del accionador que analiza los métodos de control y de dinamismo. Otra característica seria las restricciones del vehículo que esta se basa principalmente en la capacidad del vehículo para soportar cierta carga o transporte, así como en la velocidad.

De igual manera se verán los distintos sistemas de propulsión híbrida donde se mencionara el sistema de arquitectura en serie o la que se usa en la actualidad que sería la arquitectura mixta que básicamente consta del uso del motor eléctrico analizando la situación en la que se encuentra el vehículo como la velocidad o el peso y de igual manera del uso de motor convencional, y dependiendo del terreno se usan ambos. De esta manera, es como se logra una mayor reducción de la contaminación en el ambiente, como en el beneficio de la economía del conductor del vehículo.

Primeras Apariciones del Sistema Híbrido Motriz

Ramírez, (2004) Habla sobre la aplicación de accionadores eléctricos para su uso en el sistema motriz de vehículos. Esto comenzó a implementarse a principios de los años 70’s y ha tenido un importante desarrollo desde ese entonces. Al inicio la primera máquina elegida para funcionar como ‘prime mover’ del sistema propulsor, fue la máquina de DC.

Con el paso del tiempo a partir de los años 80’s, se empezaron a implementar mejores y modernos semiconductores de potencia, de esta manera, provocando que gradualmente se pasara a las máquinas de AC, tales como: El motor de inducción, el motor de síncrono y el motor de reluctancia variable.

Los avances en la tecnología de sistemas de propulsión han renovado el interés en los vehículos híbridos, sobre todo en el tema de propulsión eléctrica basada en energías alternas; de esta manera, se busca reducir las emisiones contaminantes que emanan del vehículo (Ramírez 2004).

Ramírez, (2004) Explica que hoy en día se realizan numerosas investigaciones para el mejoramiento e innovación de nuevos y más eficientes sistemas de propulsión para vehículos híbridos. Se indica que el sistema de propulsión eléctrica es una de las principales partes en el diseño de un HEV y no requiere conocimientos multidisciplinarios en las siguientes áreas: electrónica de potencia, motores, topologías de convertidores de potencia, dispositivos interruptores de potencia, microprocesadores, DSPs y finalmente, estrategias de control PWM (Modulación por Ancho de Pulso)

Mejoramiento del Sistema Híbrido Motriz

Al querer mejorar el sistema de propulsión eléctrica se debe hacer optimizando dos características: el topológico y el de control. Al mencionar el aspecto topológico es importante reducir el número de dispositivos con el fin de disminuir costos al producir el vehículo. Por otro lado, en el control los algoritmos deben ser diseñados y aplicados para mejorar las características dinámicas y estadísticas deseadas para la velocidad y par (Ramírez 2004).

Ramírez, (2004) Menciona que otra de las mejoras requeridas tanto en el costo como en la seguridad, es la introducción de un control vectorial, este tipo de control es una de los más implementados para el control de motores en la industria y se ha analizado con éxito en los sistemas de propulsión de los vehículos híbrido motriz.

Los requerimientos del accionador del motor más usados son los siguientes: Alta potencia instantánea y alta densidad de potencia, mayor par en bajas velocidades al inicio y en el ascenso de una pendiente, así como también una alta potencia en el arranque, un amplio intervalo de velocidad incluyendo una región de par y potencia constante, Rápida respuesta de par, Alta eficiencia en intervalos altos de velocidades y par, Alta confiabilidad y robustez, Alta eficiencia en el frenado regenerativo y un costo razonable.

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