ENERGYPLATFORM

Desarrollo de un sistema eficiente de generación de energía eléctrica de alta potencia para plataformas terrestres de ruedas

Financiador

Número de expediente: RTC-2015-3538-8
Programa: Nacional / Retos Colaboración

Partners

• SAPA Placencia.

• CEIT-Ik4.

• Tecnalia.

• Universidad de Oviedo.

Resumen

En el sector de los vehículos de ruedas de gran tonelaje (vehículos todo terreno especiales), los principales consumos de energía son: Compresor, ventilador, Motor de arranque, calefacción, bombas de combustible, exportación de energía, bombas de líquido de refrigeración, dirección asistida, frenos ABS, limpiaparabrisas, sistemas C4I, sensores, luces del vehículo, etc. Esto supone un elevado consumo de energía en el vehículo, llegando a duplicarse con los valores pico de estos sistemas. La evolución y desarrollo de estos sistemas, reflejan la evolución en las necesidades de potencia eléctrica embarcada de los vehículos.

La tendencia tecnológica para el incremento de la energía eléctrica disponible, pasa por la incorporación de pesadas baterías, que suministran alta tensión en continua, empleando conversores convencionales.

Con el objetivo de dar solución a esta creciente necesidad de disponibilidad de energía de alta potencia en vehículos todo terreno de gran tonelaje, se configura el presente proyecto, que implica el desarrollo de un sistema de generación de energía eléctrica de alta potencia, capaz de convertir el vehículo en un gran grupo electrógeno, capaz de exportar gran cantidad de energía en alta y baja tensión, eliminando los problemas de logística de grupos electrógenos a sitios remotos y que simultáneamente, pueden ser utilizado como complemento al sistema de propulsión, en este caso, como motor de arranque.

El nuevo sistema integrará elementos tecnológicamente innovadores, que van a permitir desarrollar una solución de alta eficiencia, fiabilidad y reducido tamaño, capaz de aportar grandes cantidades de energía en condiciones extremas de funcionamiento.

Papel de Ceit en el proyecto

El centro tecnológico CEIT, y más concretamente el grupo de Electrónica Industrial y Sistemas de Potencia del Departamento de Electrónica y Comunicaciones, ha puesto a disposición del proyecto su vasta experiencia en el diseño y optimización de máquinas eléctricas para su aplicación en vehículos embarcados. CEIT ha liderado junto con SAPA el paquete de trabajo relacionado con el diseño y optimización de una máquina eléctrica para su aplicación como starter/generator avanzado integrada en el vehículo. El nivel de desarrollo de dicha máquina eléctrica es TRL7.

Dentro de este paquete de trabajo se ha procedido a optimizar desde un punto de vista electromagnético y térmico una máquina eléctrica actualmente existente de 75kVA de potencia nominal. Dicho sistema electromagnético deberá poder trabajar como motor y como generador, manteniendo en todo momento unas características de volumen y peso reducidas. La refrigeración se ha realizado mediante agua-glicol 50-50 con una temperatura de entrada muy elevada lo que exigirá un cálculo térmico de la máquina muy exigente. Para ello se ha procedido así mismo a desarrollar un algoritmo de cálculo térmico de la máquina que para su integración de forma sencilla en la metodología de diseño global del vehículo.