TAZ-TFG-2019-4759


Banco de ensayos multipropósito para caracterizar baterías de LiPo

Igor Martos Iza
Dr. D. David Asiain Ansorena (dir.)

Universidad de Zaragoza, ALM, 2019
Ingeniería Electrónica y Comunicaciones department, Tecnología Electrónica area

Graduado en Ingeniería Mecatrónica

Abstract: 1.RESUMEN
El presente trabajo final de grado (TFG) tiene como finalidad desarrollar el diseño y la fabricación de dos bancos de prueba; un banco de pruebas para validar contactos eléctricos y un banco de pruebas para caracterizar un acumulador. Se comienza por realizar un estudio completo de los sistemas existentes en el mercado y se plantean las soluciones adoptadas para resolver cada una de las cuestiones.
En primer lugar, se diseña un banco de pruebas con el objetivo de validar el comportamiento de un contacto eléctrico, y analizar e interpretar su comportamiento en un ensayo de 5 minutos. En este trabajo se ponen a prueba dos diseños, el primero consiste en una pieza de cobre rectangular atornillada sobre las pletinas del acumulador para aumentar la superficie conductora. En el segundo diseño se añaden a la pieza anterior unos refuerzos de cobre y acero, además de una grasa para contactos que mejora la conductividad eléctrica.
Analizando los resultados, se obtienen mejores datos en el segundo caso, puesto que la presión ejercida en todos los puntos de la unión es uniforme. La termografía refleja que la transmisión del calor en este segundo contacto es más homogénea y la temperatura al finalizar el ensayo tiende a estabilizarse.
En segundo lugar, se diseña un banco de ensayos para caracterizar celdas de Litio-Polímero. El objetivo de este banco es someter al acumulador a un ensayo de carga y descarga profunda, pudiendo analizar así su comportamiento e interpretar los resultados obtenidos.
Se realizan dos ensayos, el primero de ellos utilizando una carga resistiva, por lo que la corriente no es constante, sino que depende de la tensión. En el segundo, se utiliza una carga electrónica programable, pudiendo realizar el ensayo de descarga a corriente constante. En ambos casos, la fase de carga se realiza utilizando una fuente de alimentación modificada con el objetivo de poder limitar y variar la tensión vía software durante el ensayo.
Para ambos bancos de ensayo se diseña una interfaz de usuario mediante el software LabView, que permite el guardado de datos y la automatización del sistema. Estos resultados se comparan con los datos obtenidos mediante una instrumentación de precisión en el centro de investigación Tecnalia.
Finalmente obteniendo que el error absoluto máximo del sistema desarrollado en el presente trabajo, no supera el 0,5%, se concluye que, utilizando equipos de menor coste económico, se pueden conseguir resultados eficientes y válidos. Y que el uso de estas herramientas es de vital importancia para el desarrollo de vehículos eléctricos.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado

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