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LiBAT: Un sistema de batería de CA de alto rendimiento para aplicaciones de transporte

Autores: Cárdenas Miranda, Alejandro; Dahlhaus, Jan; Dordevic, Obrad; Eckhardt, Julia; Faessler, Victor; Le-Peuvedic, Jean-Marc; Riley, Paul Howard; Wasner, Josef

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

LiBAT: Un sistema de batería de CA de alto rendimiento para aplicaciones de transporte


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Diseño de procesos industriales

Palabras clave

Diseño de baterías
Aplicaciones de transporte de alto rendimiento
Inversor multinivel
Peso
Modularidad
Escalabilidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El documento propone un diseño de batería novedoso para aplicaciones de transporte de alto rendimiento que es enfriado por inmersión y conmutado por un inversor multinivel. Se presentan las ventajas del diseño de batería de CA propuesto en términos de peso, modularidad, escalabilidad, rendimiento, fiabilidad y seguridad. Para demostrar la aplicabilidad del diseño, se aborda un caso de uso de un planeador eléctrico. El sistema de batería derivado se evalúa mediante análisis teóricos, simulación y prototipado. Las simulaciones mostraron que los módulos de electrónica de potencia del inversor multinivel (MLI) utilizado podían hacer funcionar con éxito el motor sin electrónica de potencia adicional y cargar baterías desde una fuente de 110 V CA. La implementación del prototipo con una hélice impulsada por motor demostró niveles de potencia de hasta 3.3 kW, con un comportamiento de acuerdo con las simulaciones. Se derivaron directrices para avanzar aún más en el nivel de preparación tecnológica, incluyendo estrategias de control y diseño de hardware, para superar las limitaciones en la realización del prototipo que no se pudieron abordar dentro del presupuesto del proyecto. Finalmente, se sugieren temas de investigación para evaluar métricas de rendimiento adicionales, como la eficiencia y el comportamiento de envejecimiento.

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