Conversor DC/DC bidireccional para aplicación en vehículos eléctricos

Abstract

En este proyecto se desarrolló un conversor DC/DC bidireccional para aplicaciones en vehículos eléctricos. Este tipo de convertidores cumple un papel fundamental en la gestión energética de los vehículos eléctricos, ya que permite el proceso de carga y descarga de la batería para el aprovechamiento de la energía almacenada en casos donde sea necesario entregar potencia a la red eléctrica.

Se seleccionó la topología Dual Active Bridge (DAB) con control por Simple Phase Shift (SPS), considerando factores como la eficiencia, la capacidad de transferencia de potencia y la seguridad. Se realizaron simulaciones de la topología seleccionada bajo diferentes condiciones de carga y flujo de potencia, con el fin de analizar su comportamiento y diseñar los principales elementos que conforman el convertidor.

Se realizó la construcción de un prototipo funcional que permitiera llevar a la práctica los conceptos simulados y verificar el desempeño del sistema y el diseño de los componentes en condiciones reales de operación. Además, se desarrollaron pruebas experimentales mediante mediciones de voltaje, corriente y eficiencia, con el propósito de validar el funcionamiento del convertidor y analizar su rendimiento energético. Con este proyecto se realizó un aporte al desarrollo de tecnologías de electrónica de potencia orientadas a sistemas de movilidad eléctrica más eficientes y sostenibles.

In this project, a bidirectional DC/DC converter for electric vehicle applications was developed. This type of converter plays a fundamental role in the energy management of electric vehicles, as it enables the charging and discharging process of the battery, allowing the stored energy to be utilized when power needs to be delivered to the electrical grid.

The Dual Active Bridge (DAB) topology with Simple Phase Shift (SPS) control was selected, considering factors such as efficiency, power transfer capability, and safety. Simulations of the selected topology were carried out under different load conditions and power flow scenarios in order to analyze its behavior and design the main elements that make up the converter.

A functional prototype was built to put the simulated concepts into practice and verify the system performance and component design under real operating conditions. Experimental tests were conducted through voltage, current, and efficiency measurements with the purpose of validating the converter operation and analyzing its energy performance. This project contributes to the development of power electronics technologies aimed at more efficient and sustainable electric mobility systems.