Guía docente de Electrónica de Potencia para Vehículos de Tracción Eléctrica (MC3/56/1/8)

Curso 2023/2024
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 20/07/2023

Máster

Máster Universitario en Electrónica Industrial

Módulo

Optatividad

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Segundo

Créditos

3

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Noel Rodríguez Santiago

Tutorías

Noel Rodríguez Santiago

Email
Anual
  • Lunes 9:00 a 13:00 (Fac. Ciencias, Dpto. Electrónica, Despacho 10)
  • Martes 9:00 a 13:00 (Fac. Ciencias, Dpto. Electrónica, Despacho 10)

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

  • Arquitecturas de propulsión EV, HEV, PHEV.
  • Diseño y control del sistema del tren de rodaje de vehículos eléctricos o híbridos.
  • Diseño y dimensionado de subsistemas del vehículo eléctrico: unidad de energía primaria, sistema de control y el sistema de conversión de energía eléctrica en energía mecánica.
  • Motores eléctricos: motor de imanes permanentes, motores de inducción, motores de reluctancia conmutada.
  • Alimentación del motor del EV.
  • Frenada regenerativa. Convertidores electrónicos bidireccionales.
  • Recarga de la fuente primaria.
  • Pilas de combustible y carga inductiva.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

  • Cursos de electrónica de potencia de grado.
  • Fundamentos de mecánica de las asignaturas de Física.

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

El alumno sabrá/comprenderá:

  • Las arquitecturas de vehículos con fuente de energía autotransportada que existen como alternativa al vehículo de combustión interna.
  • Los sistemas de conversión de energía eléctrica en energía mecánica para vehículos eléctricos.
  • Sistemas de alimentación, recuperación de energía y control para máquinas eléctricas de EVs.

El alumno será capaz de:

  • Diseñar subsistemas que componen un vehículo eléctrico.
  • Diseñar circuitos electrónicos para la alimentación de máquinas eléctricas.
  • Emplear herramientas numéricas para la evaluación del impacto de los parámetros críticos que condicionan la eficiencia del EV.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

  • Tema 1. Fundamentos de vehículos
  • Impacto ambiental y transporte moderno
  • Fundamentos de vehículos: Tracción y frenado
  • Vehículos de combustión Interna
  • Vehículos Eléctricos
  • Vehículos Híbridos, acoplamientos serie, paralelo y acoplamientos complejos.
  • Sistemas microhíbridos y mild-hybrid
  • Tema 2. Sistemas de tracción eléctrica
  • Introducción
  • Concepto de transformador rotatorio ideal
  • Máquinas eléctricas: DC, Inducción, SPM, BLDC, SRM, SynRM
  • Control de máquina eléctrica
  • Inversión eléctrica PWM. Sistemas trifásicos
  • Cargador integrado, corrección del factor de potencia
  • Convertidores electrónicos para EVs
  • Tema 3. Fuente de Energía y Almacenamiento en EV y HEVs
  • Almacenamiento electroquímico
  • Ultra-condensadores
  • Carga DC de alto voltaje
  • Volantes de Inercia
  • Hibridación del almacenamiento
  • Frenada regenerativa
  • Células de combustible
  • Carga inductiva

Práctico

PRÁCTICAS DE LABORATORIO:

  • Práctica 1. Simulación de un EV
  • Práctica 2. Motor Chevrolet Bolt EV
  • Práctica 3. Diseño del inversor
  • Práctica 4. Convertidor bidireccional rail Bateria a Inversor

SEMINARIOS/TALLERES:

  • Papel de EVs en la transición energética
  • Calculadora de emisiones y economía de combustible
  • Perspectiva de negocio y legislación

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • I. Husain, Electric and hybrid Vehicles, CRC Press 2003
  • Z. Stevic, New generation of electric vehicles, Intech 2012.

Bibliografía complementaria

  • A. M. Trzynadlowski, Control of Induction Motors, Academic Press 2001.
  • B.E. Conway, Electrochemical supercapacitors: scientific fundamentals and technological applications, Klumer Academic 1999.
  • S. Dhameja, Electric Vehicle Battery Systems, Butterworth-Heinemann, 2002. 

Enlaces recomendados

- Plataforma docente PRADO

Metodología docente

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

La calificación final responderá al siguiente baremo:

  • Para la parte teórica se realizará una evaluación continua a través de ejercicios, cuestionarios y problemas entregables (por escrito o en la plataforma PRADO). La ponderación de este bloque es el 40%.
  • Para la parte práctica se realizarán diseños electrónicos, resolución de problemas (entregables por escrito o en la plataforma PRADO, 20%), y se valorarán las entregas de los informes/memorias realizados por los alumnos (individual o en grupo) relativos al desarrollo de proyectos y las sesiones de evaluación (20%). La ponderación total de este bloque es el 40%.
  • En su caso, la parte de trabajo autónomo y los seminarios se evaluarán teniendo en cuenta la asistencia a los seminarios, los problemas propuestos que hayan sido resueltos en clase, en su caso, las entrevistas efectuadas durante el curso y la presentación oral de los trabajos desarrollados. La ponderación de estos es hasta un 20%.
  • La calificación global corresponderá a la puntuación ponderada de los diferentes aspectos y actividades que integran el sistema de evaluación. Por tanto, el resultado de la evaluación será una calificación numérica obtenida mediante la suma ponderada de las calificaciones correspondientes a una parte teórica, una parte práctica y, en su caso, una parte relacionada con el trabajo autónomo de los alumnos, los seminarios impartidos y el aprendizaje basado en proyectos.

Evaluación Extraordinaria

La calificación final responderá a la obtenida mediante un examen que se ponderará con las prácticas de laboratorio y trabajo autónomo según el baremo de la evaluación continua en convocatoria ordinaria. El estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba escrita.

Evaluación única final

Información adicional

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.

Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases, lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

Los estudiantes que recurran a la Convocatoria Especial mencionada realizarán un examen teórico práctico de los contenidos de la asignatura.