Cargador de paquetes de baterías de NiMH

de 24 V, 10 Ah para vehículos eléctricos

Trabajo Fin de Máster en Ingeniería Electrónica

Autor: Carlos Magarín MartínDirector: José Ignacio Artigas Maestre

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Índice

• Introducción

• Clasificación de baterías

• Método de carga

• Desarrollo del proyecto

• Resultados obtenidos

• Conclusiones y líneas futuras

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Introducción

• Objetivo

• Estado del arte

• Innovación y novedad del proyecto

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Clasificación de baterías

• Baterías de plomo-ácido

• Baterías de iones de litio

• Baterías de níquel-cadmio

• Baterías de níquel-hidruro metálico

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Método de carga de baterías de Ni-MH

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Finalización de la carga

• Tres métodos

-ΔV/ Δt : Variación de tensión

ΔT/ Δt : Variación de temperatura

Timer : Temporizadores

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Desarrollo del proyecto

Topology Power Range(W) Vin(dc) Range In/Out Isolation Typical Efficiency (%) Relative Parts Cost

Buck 0-1000 5-40 No 78 1.0

Boost 0-150 5-40 No 80 1.0

Buck-boost 0-150 5-40 No 80 1.0

Forward 0-150 5-500 Yes 78 1.4

Flyback 0-150 5-500 Yes 80 1.2

Push-pull 100-1000 50-1000 Yes 75 2.0

Half-bridge 100-500 50-1000 Yes 75 2.2

Full-bridge 400-2000+ 50-1000 Yes 73 2.5

Magnitud Valor Unidades

Tensión de entrada 230 V

Frecuencia de entrada 50 Hz

Tensión de salida 34 V

Corriente de salida 4 A

Frecuencia de conmutación 100 kHz

Tensión del circuito de bias 15 V

Marty Brown, Power Supply Cookbook.: NEWNES, 2001. pág 29

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Etapa de potencia

Power Integrations, TOPSwitch Flyback Design Methodology, Application NotesA. Martinez, Fuentes de alimentación electrónicas, http://psfunizar7.unizar.es/br13/egAsignaturas.php?codigo=18140&Identificador=3453Marty Brown, Power Supply Cookbook.: NEWNES, 2001. pág 82

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Etapa de control

• Sensores

• Microcontrolador

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Diseño final

Ramón Pallás Areny, Sensores y acondicionadores de señal.: MARCOMBO, S.A., 2003.

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Diseño final

7.2 cm

13.7 cm

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Banco de ensayos

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Firmware

• Bucle principal

• Interrupción del timer D

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Resultados obtenidos

• Estado 1 Vbat = 24 V

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Resultados obtenidos

• Estado 2 Vbat = 29 V

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Resultados obtenidos

• Estado 3 Vbat = 32 V

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Resultados obtenidos

• Estado 4 Vbat = 32 V

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Resultados obtenidos

• Tensión en la batería

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Resultados obtenidos

• Temperatura en la batería

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Resultados obtenidos

• Corriente por la batería

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Conclusiones

• Cargador rápido y eficaz

• Útil para baterías de Ni-MH y Ni-Cd

• Más económico que la competencia

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Líneas futuras

• Índice de carga mayor

• Rediseño del PCB

• Mejora del filtro de EMI

• Mejora del firmware

• Conexión RS-232

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Preguntas

Gracias por su atención

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