Diseño y construcción de tricicleta solar - GEA - Universidad ...

Tabla 5.3 Especificaciones de una batería del banco
Corriente máxima de carga 1.75 A
Voltaje de carga 14.4 a 15.0 V
Voltaje de carga en flotación 13.50 to 13.80 V
Capacidad nominal (20 horas - Ah) 7.0
Largo: 151.0mm (5.94")
Ancho: 65.0mm (2.56")
Alto Incl. terminales: 97.5mm (3.84")
Peso: 2.65 kg (6.17 lbs)
Las condiciones de operación del banco de baterías se discutirán en la sección posterior.
4.2.5 Banco de ultracapacitores
Para el accionamiento eléctrico
propuesto se utilizó un banco de
ultracapacitores que aprovecha la
energía en el frenado de la tricicleta. El
banco de ultracapacitores está
compuesto por 40 capacitores
BCAP0350, cada uno de 2,5V 350F
20A. La configuración utilizada para los ensayos considera una
tensión por seguridad del banco de 50V por lo que se disponen
2 bancos serie y estos en paralelo (la capacidad de cada banco
serie es de 350F/20=17,5F y el total de los dos bancos en
paralelo es de C T = 17,5F x 2 = 35F).
El banco de ultracapacitores está permanentemente conectado a
la barra DC por lo que aprovechará la energía solar que
proviene del convertidor boost y de la energía cinética del
frenado que realice la tricicleta. La estrategia de control de carga
y descarga del banco se describe en la siguiente sección.
Fig. 4.18 Fotografía del banco de ultracapacitores
La tensión mínima del banco es de 36V debido a que el control de tensión del boost del panel
fotovoltaico proporciona energía al banco de ultracapacitores y mantiene la tensión de la barra
DC. Sin embargo en el proceso de frenado el control del boost del panel fotovoltaico se
desconecta para que el banco de ultracapacitores se cargue y almacene la energía proveniente
desde la máquina de corriente continua. Esto aumenta la tensión en la barra DC debido a la
carga del banco hasta un valor máximo V barraDC_max. El peso aproximado de la tricicleta + piloto
se estima en 150kg y la velocidad nominal en plano es de 20km/h. Con esta información se
estima la energía cinética máxima en el frenado que podría almacenar el banco de
ultracapacitores (sin considerar pérdidas por supuesto).
E cinética
1
=
⋅ m ⋅v
2
2
1 ⎛ 1000 ⎞
= ⋅150
⋅⎜
20 ⋅ ⎟ =
2 ⎝ 3600 ⎠
2
2314,
8
J
4-14