Desarrollo e implementación de sistemas de gestión y control de la energía en bicicletas eléctricas

Resumen:

Las bicicletas eléctricas son una alternativa de movilidad sustentable y económica. La cantidad de bicicletas que circulan en nuestro país se ha incrementado en los últimos años, lo que ha motivado que se esté reglamentando su uso. En el año 2017 se sancionó la norma IRAM 60020, en la cual se determina que las bicicletas eléctricas se deben accionar exclusivamente por el sistema de asistencia al pedaleo y no es posible utilizar un acelerador convencional de puño. A partir de esto surgen algunas dificultades técnicas en su implementación, dentro de las que se destacan la necesidad de conocer el par (o potencia) de pedaleo ejercida por el conductor, además se debe programar algún método de asistencia al pedaleo. Estas cuestiones se pueden solucionar de distintas maneras, por lo tanto pueden motivar trabajos interesantes en el área de investigación. En este proyecto realizará la implementación de un estimador de la potencia de pedaleo basado en un modelo de pérdidas y de al menos dos estrategias de asistencia al pedaleo: la primera aplica un porcentaje de asistencia, es decir un porcentaje de potencia con respecto a la que ejerce el conductor y permite cumplir con la norma IRAM60020. La otra es un sistema de asistencia pensado para rehabilitación de personas con dificultades motrices, lo que le permita dar a la bicicleta con asistencia un uso alternativo. Un aspecto importante a tener en cuenta en las bicicletas eléctricas es la batería, por un lado porque es donde se almacena la energía y su autonomía dependerá de esto, y por otro, porque su costo equivale a un porcentaje elevado del costo total de la bicicleta. Por estos motivos la batería se debe cuidar a fin de maximizar su vida útil y minimizar los costos de mantenimiento. El resultado esperado de este proyecto es el desarrollo de un sistema de gestión y control de la energía en bicicletas eléctricas. Este sistema consiste principalmente de dos módulos independientes: el de control de tracción y el de almacenamiento de energía. La estrategia de control de tracción permite controlar el par del motor a través de un control orientado de campo. La referencia de par de este control se obtiene a partir de la implementación de una estrategia de asistencia al pedaleo. El otro módulo es un sistema de almacenamiento híbrido de energía, formado por una batería y un supercapacitor, a fin de mejorar la autonomía de la bicicleta y aumentar la vida útil de la batería, comparado con una bicicleta eléctrica que cuente solo con una batería (sin supercapacitor). Se considera importante el proyecto ya que por un lado permitirá a jóvenes investigadores iniciar una línea deinvestigación, a estudiantes de grado participar en un desarrollo tecnológico de impacto local y regional, yademás obtener un producto que podrá ser transferido a empresas locales para su posterior fabricación.

Financiamiento :

Externo

Área temática:

(FONCYT) Tecnología Informática, de las Comunicaciones y Electrónica

Desarrollo e implementación de sistemas de gestión y control de la energía en bicicletas eléctricas

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