La Aplicación de Vehículo Eléctrico e Híbrido, "AEL-EHVC", ha sido desarrollada por EDIBON para facilitar la comprensión y el análisis de las tecnologías clave utilizadas en los vehículos eléctricos e híbridos en el contexto de la movilidad eléctrica actual.
Dada la amplia diversidad de configuraciones de vehículos eléctricos e híbridos que pueden estudiarse, esta aplicación ha sido desarrollada bajo un formato modular, permitiendo que el propio usuario, estudiante o investigador implemente la topología deseada. Esta característica supone una ventaja competitiva frente a otros sistemas del mercado, al posibilitar la comparación real entre distintas configuraciones en términos de funcionamiento, eficiencia y dinámica operativa.
La aplicación "AEL-EHVC" se compone básicamente de tres partes:
- Vehículo 100% eléctrico (incluido): Formado por un conjunto de módulos que permiten estudiar el comportamiento de un vehículo totalmente eléctrico, incluyendo motor de tracción, simulador de terreno, variador de frecuencia y fuente de corriente continua regenerativa.
- Vehículo híbrido (recomendado) (No incluidos): Compuesto por un servomotor con embrague magnético, capaz de replicar el funcionamiento de un motor de gasolina en interacción controlada con el motor eléctrico principal.
- Punto de recarga de vehículo eléctrico (recomendado) (No incluidos): Sistema de recarga real, idéntico a los empleados en estaciones de servicio, que permite estudiar el proceso de carga de un vehículo eléctrico.
Debido al alto potencial de esta aplicación, a continuación se detallan las dos topologías de vehículo que pueden configurarse, junto con las capacidades del software de supervisión y control SCADA incluido:
Elementos incluidos:
La topología de vehículo 100% eléctrico integra todos los elementos necesarios para simular un vehículo eléctrico real:
- N-DCPWS/R. Módulo de Fuente de Alimentación de CC Regenerativa: Simula el comportamiento de la batería de tracción.
- N-RGTR. Módulo de Tren de Transmisión Regenerativo: Regula la velocidad y el par de giro del motor eléctrico.
- EMT7B/1K-E. Motor Industrial de Jaula de Ardilla 3PH, 1 kW, 4 Polos: Emula el sistema de tracción principal.
- Servomotor de Orografía: Acoplado al eje del motor, permite simular condiciones de cuestas arriba, cuestas abajo y terreno plano.
Mediante la simulación de diferentes pendientes, el usuario puede observar los principios de conversión entre energía eléctrica y mecánica, en modos de tracción (subida) o de regeneración (bajada).
El sistema incorpora un conjunto de pedales de acelerador y freno de automoción real, que permiten gestionar de forma práctica las fases de aceleración, deceleración y frenada regenerativa.
Destaca el potente software SCADA, que permite modelar diferentes tipos de baterías, configurando parámetros esenciales como:
- Capacidad en amperios-hora (Ah).
- Voltajes de carga en fases bulk, absorption y float.
El usuario puede analizar los flujos de potencia de carga y descarga en un buffer de energía virtual, replicando de manera segura el comportamiento de una batería de litio real en las distintas etapas de carga.
Elementos adicionales recomendados (No incluidos):
La topología de vehículo híbrido expande las capacidades anteriores mediante la incorporación de un servomotor adicional que simula el comportamiento de un motor de gasolina:
N-ENGS. Módulo de Simulación de Motor de Gasolina.
Gracias a un embrague magnético, el motor térmico puede acoplarse o desacoplarse del tren de tracción eléctrico de forma controlada, según el régimen de funcionamiento:
- A bajas revoluciones, el vehículo opera únicamente en modo eléctrico.
- Al superar un determinado umbral de velocidad, el motor de gasolina se acopla suavemente al motor eléctrico, replicando el modo híbrido de tracción combinada.
En esta fase, el motor eléctrico actúa como asistente, aportando potencia extra sólo cuando el acelerador lo demanda.
El sistema SCADA juega un papel clave en la configuración dinámica de esta topología, permitiendo:
- Definir el grado de asistencia del motor eléctrico sobre el motor de combustión.
- Programar la curva par/velocidad del motor de gasolina, modificando valores como el par de arranque, par máximo y par a velocidad máxima.
Estas opciones avanzadas permiten al usuario experimentar con diferentes estrategias de control, como si programara la centralita de un vehículo híbrido real, variando notablemente el comportamiento dinámico del conjunto.
EVCH. Cargador de Vehículo Eléctrico.
Opcionalmente, la aplicación "AEL-EHVC" puede complementarse con un módulo de recarga real para vehículos eléctricos, idéntico a los utilizados en estaciones de servicio.
Este dispositivo permite al usuario:
- Familiarizarse con los protocolos de carga de vehículos eléctricos.
- Monitorizar los flujos de energía durante el proceso de recarga.
- Analizar la relación existente entre la capacidad previamente definida de la batería y el tiempo de carga necesario.
Desde el sistema SCADA, el usuario puede:
- Habilitar y deshabilitar la carga de la batería de forma remota.
- Observar en tiempo real los parámetros eléctricos asociados al proceso (tensión, corriente, potencia).
- Estudiar cómo varía el estado de carga de la batería durante el ciclo de recarga.
Este módulo permite comprender en profundidad uno de los factores clave de la movilidad eléctrica: la influencia del tamaño de la batería y del tipo de cargador sobre los tiempos de recarga.
Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el propio Equipo + Paquetes de Software de Control, Adquisición de Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso.