Avances en Ingeniería del Automóvil
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abstracto

Tren de potencia eléctrico híbrido con pilas de combustible para un vehículo de serie

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Los recientes problemas ambientales y de cambio climático hacen que sea imperativo abordar de forma persistente la investigación sobre el desarrollo de tecnologías diseñadas para garantizar la sostenibilidad de la movilidad global . A nivel de la Unión Europea, el sector del transporte es responsable de aproximadamente el 28% de las emisiones de gases de efecto invernadero, y el 84% de ellas están asociadas al transporte por carretera. Una de las formas más efectivas de potenciar el proceso de descarbonización del sector del transporte es a través del fomento de la propulsión eléctrica, lo que implica superar las barreras relacionadas con la reducción de la autonomía de conducción y el largo tiempo necesario para recargar las baterías. Este artículo desarrolla e implementa un método destinado a aumentar la autonomía y reducir el tiempo de carga de la batería de un automóvil eléctrico a niveles comparables a los de un vehículo con motor de combustión interna. Al hacerlo, el costo de dichos vehículos es la única barrera significativa que queda en el camino de una difusión masiva de la propulsión eléctrica. El método elegido es hibridar el tren motriz eléctrico usando una fuente adicional de combustible; El hidrógeno gaseoso almacenado en cilindros presurizados se convierte, in situ, en energía eléctrica por medio de una celda de combustible de membrana de intercambio de protones. La energía generada a bordo se puede utilizar, bajo el mando de un sistema de gestión dedicado, para cargar la batería, lo que aumenta la autonomía del vehículo. Los resultados del modelado y la simulación sirvieron para ajustar fácilmente el tamaño del tren motriz eléctrico híbrido de celda de combustible. Después de la optimización, se construyó e implementó una celda de combustible real en un vehículo que usaba la carrocería de un Jeep Wrangler, del cual se quitaron el motor térmico, los subensamblajes asociados y la caja de cambios. Una vez terminado, el vehículo se probó en condiciones de tráfico y se estableció su desempeño funcional