Eduki publikatzailea

Ibilgailu elektrikoen inbeertsoreentzako ekarpenak

Doktoregaia:
Oier Oñederra Leyaristi
Urtea:
2018
Zuzendaria(k):
Iñigo Kortabarria Iparragirre
Deskribapena:

Azken urteotan ibilgailu elektrikoetan apustua egin duten autogileek merkaturatutako autoek interesa piztu dute erabiltzaileengan, baita beste autogileengan ere. Izan ere, beste autogile gehienek ibilgailu elektrikoren bat ere merkaturatu dute, horiek izan duten arrakasta ikusita. Gainera, autogile batzuk epemuga jarri diote beraien barne-errekuntzako motordun ibilgailuen produkzioari. Hortaz, errepideko ibilgailuen propultsio teknologiaren joera erabat elektrikoa dela esan daiteke. Dena dela, oraindik ere ibilgailu elektrikoei dagokionez, autonomia, karga-denbora eta karga-azpiegiturak dira auto erabiltzaileen kezka nagusiak.

Ibilgailu elektrikoen eta hibridoen oinarrizko elementuen artean, energia-iturria, horiek kargatzeko sistema, motorra eta propultsiorako potentzia-bihurgailua daude. Tesi honetan elementu bakoitzaren artearen egoera azalduko da, ibilgailu moten arteko alderaketa egiteko. Nahiz eta eraginkortasun aldetik ibilgailu elektrikoa den besteekiko gailentzen dena, horien autonomiaren hedapena helburu garrantzitsuenetako bat da oraindik ere. Potentzia-bihurgailuen artearen egoera ere azalduko da, horiek erabiltzen dituzten gailu erdieroaleak, horien kapsulatuak, inbertsorearen topologia, horien hozte-sistemak eta inbertsorearen kontrol-sistemak aztertuz. Elementuen funtzionamendu egokiak luzaro iraun dezan, elementuen estresa ahalik eta baxuena izatea lortu behar da, ibilgailuaren fidagarritasuna faktore kritiko bat baita. Hori horrela izanda, bihurgailuko elementuen funtzionamendu egokia bermatu beharra dago, sistemaren eraginkortasuna ahalik eta altuena izateko.

Estres-iturri kaltegarriena termikoa denez, elementuen hozte-sistemaren funtzionamenduegokiaz gain, galerak murriztea ere onuragarria da elementuentzat. Ildo horri jarraituz, eta etengailuen galerak garrantzitsuak direla jakinda, modulazio-sistemak ikertuko dira tesi honetan, galera horien murrizketa lortzeko.

Modulazio-teknika ugari garatu dira motor elektrikoei eragiteko, bakoitza bere helburuekin. Helburu horietako bat kommutazio-galeren murrizketa da, eta batik bat galera horien murrizketan sakonduko da ikerketa honetan. Bi ekarpen egin dira teknika ezberdinak erabiliz.

Ekarpen horietako lehen modulazio-estrategiak modulazio-etenak erabiltzen ditu kommutazio-galerak murrizteko. Modulazio-etenen estrategietan fase bateko uhin-modulatzailearen balioa maximora edo minimora finkatzen da, uhin-garraiatzaileak gurutza ez dezan, eta horrela, kommutazioak ekidinez. Alde horretatik, modulazio-etenen kommutazio-galera optimoaren algoritmoa aztertu, eta sarrerako korrontean zentratuko da, DC bus-eko kondentsadorean gertatzen diren galerak aztertu eta murrizteko. Teknika horri, ICRM-DPWM deitu zaio.

Bigarren ekarpenean, kommutazio-maiztasun aldagarriko teknika erabiliko da kommutazio-galerak murrizteko, irteerako korronteen kalitatea mantenduz. Uhin-modulatzailea sortzeko SVPWM teknika erabiliko da estrategia horrekin, baina uhin-garraiatzailearen periodoa aldatu egingo da. Uhin-garraiatzaile horren periodoa optimizazio prozesu batez egingo da kommutazio-galerak minimizatzeko helburuarekin, korrontearen kalitatea mantenduz. Modu horretan, Optimized VSF deitu zaion teknika garatu da.

Bi ekarpenen simulazio eta datu esprimentalak azalduko dira tesi honetan, SVPWM teknika konbentzionalarekin alderatzeko. Gainera, ibilgailuen NEDC gida-profila simulatu da inbertsorearen galerak alderatzeko.