Modelado de un vehículo eléctrico de pilas de combustible. Dimensionamiento, análisis económico y de factibilidad

Abstract

El presente trabajo aborda el diseño, el dimensionamiento y la simulación de un auto eléctrico propulsado por pilas de combustible a hidrógeno y baterías de ion-litio. Para ello se seleccionaron recorridos representativos del tránsito vehicular dentro de la ciudad de Córdoba y se recolectaron los datos a través de un GPS (velocidad, tiempo y altitud) para confeccionar ciclos de manejo y sus respectivos perfiles de elevación. El modelado matemático y simulación de los sistemas integrados se realizó en entorno MatLab/Simulink tomando en cuenta las ecuaciones que gobiernan los distintos fenómenos físicos. Además se realizó la simulación de los sistemas según los ciclos de manejo y se obtuvo el comportamiento dinámico de los mismos. Finalmente se estudiaron los resultados obtenidos de la simulación, se elaboraron comparaciones entre este sistema y el convencional de combustión interna y se calculó el hidrógeno necesario para el parque automotor de la ciudad de Córdoba.

This paper addresses the design, sizing and simulation of an electric car powered by fuel cells and li-ion batteries. This was achieved by selecting representative traffic routes within the city of Córdoba and gathering the data with a GPS (speed, time and altitude) to make the driving cycles, with their respective elevation profiles. The mathematical modeling and numerical simulation of the systems was carried out in MATLAB/Simulink environment, taking into account the governing equations involved in the different physical phenomena. The Dynamic responses of the systems running the Simulink model using the different driving cycles as inputs were obtained. Finally, the simulations results were analyzed, the internal combustion vehicle with the proposed system analyzing benefits and drawbacks was compared, and the amount of hydrogen necessary for the fleet of the city of Cordoba was calculated.