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Control de Velocidad Predictivo de un Motor Universal de CC Aplicado a la Monitorización de Baterías de Vehículos Eléctricos

Autores: Buenestado, Pablo; Gibergans-Báguena, José; Acho, Leonardo; Pujol-Vázquez, Gisela

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Control de Velocidad Predictivo de un Motor Universal de CC Aplicado a la Monitorización de Baterías de Vehículos Eléctricos


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Algoritmo de control
Motor de CC
Control predictivo
Batería de vehículo eléctrico
Detección de fallos
Plataforma experimental

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo trata sobre el diseño de un algoritmo de control predictivo simple aplicado a un convertidor de potencia DC-DC bidireccional para el control de la velocidad angular de un motor de corriente continua. Utilizamos la dinámica de un motor de corriente continua, pero las redujimos matemáticamente para llegar a un modelo simple que es ideal para nuestro propósito, no solo para cumplir con el objetivo de control, sino también para generar datos confiables para un análisis posterior. Este enfoque de control predictivo se basa en el modelo matemático en tiempo discreto de un motor de corriente continua. Luego, se conectó con éxito un enorme condensador para emular una batería de vehículo eléctrico a nuestra plataforma experimental. Debido a la robustez del algoritmo de control propuesto, el mismo esquema de control predictivo proporcionó suficiente información para monitorear el estado de la batería. Sobre esta base, y debido a la eficiencia del sistema, fue posible configurar un esquema de detección de fallas en nuestro emulador de batería de automóvil eléctrico utilizando solo herramientas estadísticas clásicas. Se utilizó un microcontrolador PIC18F252 en nuestra plataforma experimental para implementar nuestro algoritmo de control predictivo. Luego se acopló adecuadamente a la electrónica de potencia requerida por el convertidor DC-DC para accionar el motor de corriente continua. Nuestros resultados experimentales demostraron el excelente rendimiento del método de control y también del sistema de monitoreo de salud. Por otro lado, la principal dificultad para alcanzar nuestro objetivo principal fue la realización del control discreto, que debía ser lo más simple posible mientras se mantenía el objetivo de control y también se era capaz de generar datos confiables para la etapa de monitoreo de salud. Así, la principal contribución de este trabajo fue el desarrollo del control predictivo de la velocidad de un motor universal, seguido de la modificación del diseño experimental para simular una batería de automóvil eléctrico y la introducción de un nuevo método estadístico para la detección de fallas.

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