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Supercapacitores en tándem con baterías para prolongar el rango de sistemas UGV

Autores: Shah, Namin; Czarkowski, Dariusz

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2018

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Acceso abierto

Artículo científico
2018

Supercapacitores en tándem con baterías para prolongar el rango de sistemas UGV


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Estudio
Hibridación de potencia
VGU
Distribución de potencia
Reservas de glucógeno
Tejido adiposo
Amortiguadores de potencia
Matriz de paneles solares
Banco de supercondensadores
Paquete de baterías de iones de litio
Densidad de energía
Densidad de potencia
Rover
Modos autónomos
Actividades extravehiculares
Condiciones luminosas
Algoritmos de control
MCU
Regresión lineal
Datos sensoriales.

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 29

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El propósito de este estudio fue explorar un enfoque novedoso para la hibridación de energía en relación con su efectividad en un vehículo terrestre no tripulado (UGV). Este método de hibridación está modelado según los métodos de distribución de energía que se encuentran en los organismos vivos, los cuales utilizan reservas de glucógeno y tejido adiposo para optimizar las fortalezas y debilidades de la densidad de energía y potencia. Un rover UGV fue construido con una distribución apropiada de elementos de almacenamiento de energía creando buffers de energía separados. El buffer primario consistía en un conjunto de paneles solares de 10 W y un banco de supercondensadores de 600 F y 5.4 V, y el buffer secundario consistía en un paquete de baterías de iones de litio de 3.7 V y 6 Ah. El buffer primario proporcionaba ciclos de carga virtualmente ilimitados con una densidad de potencia superior yuxtapuesta con un buffer secundario que proporcionaba una densidad de energía superior y versatilidad volumétrica. El diseño de este rover se presenta en este documento; fue probado bajo modos manuales y autónomos. Se encontró que el rover era capaz de operar efectivamente únicamente con el buffer de energía primario en condiciones luminosas altas a bajas, pudiendo llevar a cabo actividades extravehiculares básicas. El rover podía recorrer aproximadamente 22 km sin ninguna entrada de energía con una carga completa de ambos buffers, y podía cambiar suavemente entre sus propios buffers de energía durante la operación, todo mientras transmitía video en primera persona en vivo (FPV) y datos de red. También se exploró la introducción de algoritmos de control en la unidad de microcontrolador a bordo (MCU) en configuraciones manuales y autónomas. Este último integró regresión lineal para gestionar inteligentemente la energía y la locomoción basándose en datos sensoriales de fotorresistencias.

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