Funcionamiento Hibrido.

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1 Funcionamiento Hibrido. Electiva III, Electrónica Automotriz Chiliquinga Toro Víctor Alfonso Ramón Chávez Juan Gabriel Ingeniería Electrónica, Universidad Politécnica Salesiana, Quito, Ecuador ABSTRACT. - In this document the results obtained when performing the practice concerning hybrid technology in which mainly the basics of how hybrid technology and its main elements that make detailed met. KEYWORDS. - Hybrid, electric, combustion. RESUMEN.- En el presente documento se detalla los resultados obtenidos al realizar la practica referente a tecnología hibrida en la cual principalmente se conoció los fundamentos básicos del funcionamiento de la tecnología hibrida y sus principales elementos que los conforman. PALABRAS CLAVE.- Hibrido, Eléctrico, Combustión. I. INTRODUCCIÓN Un vehículo híbrido eléctrico es un vehículo que combina un motor eléctrico y un motor de combustión. Los modelos más recientes y usados se fundan en patentes del ingeniero Víctor Wouk, llamado el "Padre del coche híbrido". A nivel mundial en 2009 ya circulaban más de 2,5 millones de vehículos híbridos eléctricos livianos, liderados por Estados Unidos con 1,6 millones, seguido por Japón (más de 640 mil) y Europa (más de 235 mil). A nivel mundial los modelos híbridos fabricados por Toyota Motor Corporation sobrepasaron la marca histórica de 2 millones de vehículos vendidos en agosto de 2009, que es seguida por Honda Motor Co., Ltd. con más de 300 mil híbridos vendidos hasta enero de 2009, y Ford Motor Corporation, con más de 122 mil híbridos vendidos hasta finales de II. CUERPO DEL INFORME ii. Específicos: Armar los circuitos en los módulos educativos y probar su funcionamiento. Reconocer que tipos de energía se ven involucradas en un sistema hibrido. Estudiar el funcionamiento principal que tiene un sistema hibrido con respecto a un sistema convencional de un automóvil. B. Materiales C. Marco teórico Software, Labsoft Panel UniTrain de Airbag Accesorios de medición UniTrain-I Sistema Híbrido de Bosch El sistema híbrido de Bosch a diferencia de otros, es un sistema que se puede utilizar en distintos modelos y fabricantes de vehículos. Se trata de un sistema híbrido de configuración en "paralelo" a diferencia de otros sistemas como el del famoso Toyota Prius que tiene una configuración "paralelo-serie". El sistema híbrido de Bosch está compuesto (figura inferior) por un Generador Motor Integrado (IMG), un sistema electrónico de potencia también refrigerado y una batería de níquel metal hidruro (NiMH) que también cuenta con un sistema de refrigeración. A. Objetivos i. General: Conocer el accionamiento hibrido en el motor que posee el automóvil y analizar las formas de onda obtenidas.

2 sistema de refrigeración pero no mantenimiento por parte del usuario. Van aparte de la batería de 12V de siempre. Sistema de gestión: Independientemente de que se habla de un modelo manual o de uno automático, para que un híbrido sea más eficiente debe está gestionado por un ordenador con múltiples sensores, que decida qué combinación es más eficiente en cada momento. Carga y descarga de las baterías para el motor eléctrico. Figura 1. Sistema hibrido Como hemos dicho antes el sistema híbrido de Bosch tiene una configuración "paralela", lo que representa una gran exigencia técnica, puesto que en lugar de desviar la potencia a través de un engranaje planetario, el sistema de control y de regulación distribuye los pares de accionamiento entre el motor eléctrico y el motor de combustión. Con ello se reducen costes y complejidad a la hora del montaje. Excepto en los modelos recargables mediante red eléctrica (PHEV o REHEV) las baterías se recargan únicamente con el movimiento. El motor térmico trata de trabajar siempre a un régimen máximo de eficiencia, así que el sonido que percibimos es fundamentalmente el mismo, como un ciclomotor pero más agradable. Si la potencia suministrada por el motor es excesiva se almacena el excedente en las baterías, pasando el motor eléctrico a ser un generador. Si en cambio la potencia del motor térmico es insuficiente, el motor eléctrico utiliza la energía previamente almacenada para realizar la asistencia. D. Procedimiento y Resultados Lo que en el laboratorio se estudio fue las características de las tarjetas de simulación utilizadas para el desarrollo de la práctica así como aspectos de seguridad que se tiene que tener en cuenta cuando se trabaja con un sistema eléctrico de alto voltaje. A continuación se puede ver las gráficas relacionadas a características técnicas y aspectos de seguridad básicos. Figura 2. Parte mecánica - Sistema hibrido El sistema electrónico de potencia es un componente central que hace de puente entre el alto voltaje del accionamiento eléctrico y los 12 V de la red de a bordo, y cuyo inversor transforma la corriente continua de la batería en corriente alterna trifásica para el motor eléctrico y viceversa. Generador: No es una pieza sino una función. Recupera energía en las frenadas, retenciones y aceleraciones en las que el motor térmico entregue potencia de más. Lo normal es que el mismo motor eléctrico desempeñe esta función siempre que no esté empujando. Baterías: Suelen ser de plomo-ácido (Pb), níquel-metal hidrido (NiMh), níquel-cadmio (NiCd) o ión litio, en orden de eficiencia. Se almacenan normalmente en la parte trasera y añaden mucho peso al coche. Necesitan un Figura 3. Características principales de la tarjeta del rectificador

3 En los híbridos en serie, el vehículo se mueve con la potencia que suministra el motor eléctrico, utilizando la electricidad suministrada por el generador accionado por el motor de combustión interna. La ventaja de este tipo de vehículos reside en las prestaciones y autonomía que aporta el motor eléctrico en ciudad, a través del generador y de las propias baterías. Figura 4. Características principales de la tarjeta del inversor Figura 7. Configuración en serie En el caso de los híbridos en paralelo, tanto el motor eléctrico como el de combustión interna están conectados a las ruedas del vehículo, pudiendo trabajar de forma conjunta o por separado. Esta particularidad los hace especialmente interesantes desde el punto de vista del consumo y las emisiones. Figura 5. Características principales de la tarjeta del Motor Una parte de la práctica desarrollada fue la medición de la tensión del sistema hibrido cuya medición se dio en el condensador de la parte del inversor teniendo como resultado la figura 6. La cual se puede observar a continuación, de igual forma con los conocimientos adquiridos se detallan ciertas ventajas y desventajas del sistema hibrido del automóvil. Figura 8. Configuración en paralelo Figura 6. Carga y descarga del condensador Figura 9. Configuración en serie y paralelo

4 - Si una persona entra en contacto con una tensión exterior, entre los puntos de contacto fluye una corriente que influye totalmente sobre el cuerpo de la persona. En el momento en que se aplica esta tensión externa, los miembros por los que circula la corriente se ven forzados a realizar movimientos espontáneos e incontrolados. El cuerpo humano puede soportar corrientes inferiores a los 50mA. Chiliquinga Víctor: Figura 10. Circuito y Medición en estrella - Teniendo en cuenta que la mayoría de los automóviles son a gasolina se puede concluir que el sistema hibrido es una de las mejores opciones para el mejoramiento del medio ambiente ya que al tener un sistema que combina la tecnología eléctrica, electrónica y mecánica va a hacer menor uso de combustibles fósiles como la gasolina o el diésel.. - Se pudo apreciar que mediante el uso de los motores eléctricos se puede realizar una mejor calidad de conducción y puede aportar a la generación de energía para ser utilizada por el automóvil y así seguir el trayecto de forma continua y sin necesidad de una recarga de energía eléctrica que en el caso de los autos netamente eléctricos se necesita.. IV. RECOMENDACIONES: Ramón Juan: - Tener en cuenta que el sistema dispone de una batería de alta tensión y que se debe tener mucho cuidado al momento de la manipulación. Figura 11. Medición y conexión en triangulo. Se pudo observar que la conexión en estrella tiene un menor consumo de corriente en comparación a la conexión de estrella, esto se debe a que en la conexión estrella requiere una menor corriente para vencer la inercia del movimiento del rotor, en cambio en la conexión triangulo se necesita una diferente fuerza para vencer la inercia del rotor. Ramón Juan: III. CONCLUSIONES: - El voltaje de las baterías de los coches híbridos operan con voltajes que están en el rango entre 50v a 500v. Las baterías níquel e hidruro metálico tienen tensiones de celda de aproximadamente 1,2 V pero son térmicamente inestables. - Se recomienda realizar las conexiones tal y cual como lo muestra las instrucciones ya que los módulos que se tienen en el laboratorio están diseñados para operar con tensiones bajas, por lo que utilizar otro tipo de alimentación puede causar daños en los equipos. Chiliquinga Víctor: -Se recomienda tener suma precaución con el sistema de generación ya que una falla en la conexión puede provocar un cortocircuito y dañar la tarjeta. -Es necesario conocer acerca de los sistemas de inversión que utilizan los automóviles híbridos para poder realizar de forma correcta la práctica.

5 REFERENCIAS [1] J. Costas, " Como funciona un coche hibrido ", Motor Pasion, SAGE Publications, [Online]. Available: [2] J. Bustillos, " Introducción al sistema hibrido ", Departamento de Ingeniería Mecánica, CISE Electronics Corp, [Online]. Available:

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