Construcción de la etapa de potencia del cargador bidireccional para bicicletas eléctricas del puesto de salud de la comunidad indígena de Tezhumke

Abstract

Este proyecto da una solución al problema de no electrificación del puesto de salud de la comunidad de Tezhumke, en el municipio de Valledupar (Cesar-Colombia). Esto afecta la prestación de los servicios médicos del puesto de salud de la comunidad. Por este motivo se desarrolló una solución basada en el proyecto “Diseño de un cargador bidireccional para bicicletas eléctricas del puesto de salud de la comunidad indígena de Tezhumke”. Este desarrollo consistió en la fase de ejecución, para construir la etapa de potencia del cargador bidireccional destinado a bicicletas eléctricas. Durante el proceso de diseño y construcción se evaluaron 2 opciones de diseño, basados en criterios de ingeniería y los requerimientos del cliente. Adicionalmente se revisó el cumplimiento de las normativas, IEC 62133, que establece la seguridad de las baterías recargables de iones de litio, y la IEC 61000-3-2, la cual define límites para las emisiones de corriente armónica de los equipos eléctricos. Finalmente, se logró la construcción del prototipo de potencia, se realizó una validación de operación del prototipo en el cual se verifico continuidad de los elementos del cargador, entre otras pruebas, logrando así cumplir los requerimientos propuestos los cuales son que cargador estar en capacidad cargar y descargar baterías de 500 W a 48V, además el sistema tiene las protecciones necesarias para la seguridad del cargador, también produce una señal cuadrada de 120V a 60Hz.

This project provides a solution to the problem of the lack of electrification at the health center of the Tezhumke community, located in Valledupar (Cesar, Colombia). This issue affects the medical services at the community health center. For this reason, a solution was developed based on the project “Design of a Bidirectional Charger for Electric Bicycles at the Tezhumke Indigenous Community Health Post.” This development involved the execution phase, focusing on constructing the power stage of the bidirectional charger for electric bicycles. During the design and construction process, two design options were evaluated based on engineering criteria and customer requirements. Additionally, compliance with IEC 62133, which establishes the safety of rechargeable lithium-ion batteries, and IEC 61000-3-2, which defines limits for harmonic current emissions of electrical equipment, was reviewed. Finally, the construction of the power prototype was achieved, and an operational validation of the prototype was carried out, verifying the continuity of the charger's elements, among other tests. This successfully met the proposed requirements, which include the charger's ability to charge and discharge 500 W batteries at 48V. Moreover, the system has the necessary protections for the safety of the charger and produces a square wave signal of 120V at 60Hz.