Eduki publikatzailea

Vienna artezgailua: ibilgailu elektrikoaren karga-sistemarako ekarpenak

Doktoregaia:
Iker Aretxabaleta Astoreka
Urtea:
2021
Zuzendaria(k):
Iñigo Martínez de Alegría
Deskribapena:

Azken urteotan ibilgailu elektrikoen aldeko apustua egin dute fabrikatzaileek, eragile sozial, politiko eta zienti_koekin batera. Hauen helburu nagusia berotegiefektuko gasen emisioak murriztea da, igortzen diren berotegi-efektuko gasen % 28a garraio-sektoretik datozela ondorioztatu baita. Aspektu hauen inguruan geroz eta kontzientzia handiagoa duen gizartea izateak indartu egiten du ideia hau, eta bide honetan jarraitzeko inbertsioak goraka doaz. Ibilgailu elektrikoen gaur egungo, zein etorkizuneko, erabiltzaileen ikuspuntutik, hobetu beharreko ezaugarrien artean garrantzia gehien dutenak, ibilgailuen autonomia, bateriak kargatzeko denbora eta ibilgailuaren prezioa dira. Hauek guztiak etengabe hobetuz doazen ezaugarriak dira, eta ibilgailu elektrikoen merkatua geroz eta eskuragarriago dago erabiltzaileen gehiengotik. Urte gutxitan, espero da, bateriek beraien kapazitatea biderkatzea, karga-denborak asko murriztea eta ibilgailuen prezioak (bateriaren prezioen jaitsierak lagunduta) nabarmen jaistea. Helburu hauek lortzeko, mundu mailako milaka ingeniari eta zientzialarik lanean dihardute, eta honek etorkizun oparoa bermatzen die ibilgailu elektrikoei, eta hortaz, planeta osoari. Gaur egun, sare elektrikotik kontsumitzen den energiaren zati batek osagai erreaktiboa du, eta horrek energiaren sorreraz arduratzen diren enpresei behartu egiten die eraginkorra ez den potentzia-erreaktiboa sortzera. Etorkizunean, saretik kontsumitzen den energia guztia potentzia-aktiboa izatea bermatu beharko litzateke, hau da, potentzia-faktore unitarioa duten bihurgailuak erabili beharko lirateke sare elektrikoaren sarrerako etapetan. Energia kontsumoak nolakoa izan behar duen zehazten duten estandarrak eta arautegiak geroz eta zorrotzagoak dira, helburu hau lortze aldera.

Testuinguru horretan, tesi honen helburua ibilgailu elektrikoen karga-sisteman parte hartzen duen sarrerako artezgailua hobetzea da, non bete behar dituen ezaugarri garrantzitsuenak potentzia-faktore unitarioa izatea, eraginkortasun altua izatea eta kommutazio-maiztasun altuetan lan egin ahal izatea diren. Azken puntu hau potentzia-dentsitatea hobetzeko asmoz landu da gehienbat. Horretarako, silizio-karburozko (SiC) osagaiak erabili dira, hauen ezaugarriek lagunduta oso sistema bizkorrak, konpaktuak eta eraginkorrak egitea posible baita. Tesiaren honetan, ibilgailu elektrikoen karga-sistemaz ari garenean, kontuan izango da potentzia-maila handietan lan egin ahal duten sistemetaz ari garela. Gainera, etorkizunean artezgailu hauen kokalekua zein izango den ezezaguna denez, garrantzia eman zaio potentzia-dentsitatea hobetzeari. Horregatik guztiagatik, osagai erdieroaleen paralelizazioa eta kommutazio-maiztasun handietan lan egitea beharrezkoa direla onartu da. Ezaugarri horiek topologian eragiten dituen arazo posibleei irtenbidea bilatzea da dokumentuaren helburuetako bat, non Vienna 6-switch artezgailua hobetzeko ekarpenak proposatuko diren. Azkenik, Vienna 6-switch topologiarako proposatutako ekarpen guztiak modu independentean probatuko dira, bai simulazio bidez, eta baita esperimentalki ere. Bukatzeko, proposamen guztiak uztartzen dituen diseinu bat egingo da, ondoren bankadan probatzeko.