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[ES] El consumo energético a nivel mundial aumenta cada año y lo va a seguir haciendo de forma exponencial. Este ritmo tan acelerado junto a problemas como escasez o dificultad de obtención de materias primas unido al gran problema del cambio climático hace pensar en buscar soluciones responsables con el medio ambiente y con la economía del país y las personas como individuo con intención de mantener nuestro nivel de vida y asegurar un futuro. Soluciones como apoyar la transición energética hacia fuentes de producción de energía de origen renovable y de cero emisiones de CO2, fomentar y educar en el uso responsable de la energía, de productos y recursos, la innovación en la industria con fines de aumentar su eficiencia, buscar el crecimiento económico, conseguir ciudades sostenibles, con objetivos como buena calidad del aire o gestión adecuada de residuos sirven para controlar el posible resultado de la situación actual. Una clave en esta transición será el almacenamiento de energía, ya que, las energías renovables tienen como inconveniente que no generan de forma constante: pueden darse momentos de excedencia y otros de falta de energía. Entre las tecnologías de almacenamiento de energía se encuentra el hidrógeno, tecnología en auge muy interesante en la actualidad debido a que es una fuente de energía verde y de muy buena calidad. Realizar cambios en la forma de moverse por las ciudades es un requerimiento, no solo fomentando el transporte público, sino que también volviendo este verde impulsándolo mediante la pila de hidrógeno. Con este trabajo se tiene como finalidad obtener una respuesta a sí se podría cambiar la flota de transporte público de una ciudad impulsada por combustibles fósiles a una opción limpia y más responsable con el medio ambiente, usar la pila de hidrógeno como motor para el sistema de transporte urbano. Para responder a esta pregunta se analizarán las metodologías y tecnologías actuales y por desarrollar de obtención del hidrogeno, así como s, [EN] The global energy consumption increases every year and will continue to do so exponentially. This rapid pace, along with issues such as scarcity or difficulty in obtaining raw materials, combined with the significant problem of climate change, calls for responsible solutions for the environment, economy, and individuals in order to maintain our standard of living and secure a future. Solutions such as supporting the energy transition towards renewable and zero-emission energy sources, promoting and educating responsible energy use, products and resources, fostering innovation in the industry to increase efficiency, pursuing economic growth, and achieving sustainable cities with objectives such as good air quality and proper waste management, all serve to control the potential outcome of the current situation. A key aspect of this transition will be energy storage, as renewable energies have the drawback of not generating power constantly: there can be periods of excess and others with energy shortage. Among the energy storage technologies is hydrogen, a booming and highly interesting technology today due to being a green and high-quality energy source. Making changes in the way cities are traversed is a requirement, not only by promoting public transportation but also by making it green through hydrogen fuel cells. The purpose of this work is to find an answer to whether it would be possible to change the fleet of fossil fuel-powered public transportation in a city to a clean and more environmentally responsible option, using hydrogen fuel cells as the engine for the urban transport system. To answer this question, current methodologies and technologies for hydrogen production, as well as their costs, the opportunity cost of allocating resources to hydrogen production, analysis of necessary vehicles and facilities, as well as their operation, economic analysis of depreciation costs for fuel cell vehicles (FCEVs) and facilities, and the cost of fuel for the rele

This paper presents a regenerative braking analysis of efficiency in real driving conditions and different road geographies. Factors affecting or benefiting energy recovery were identified, these are: the weight of the vehicle, torque, speed, inclination of road, and braking time; however, the sport and Eco driving modes were not considered because the same driving pace was chosen for the different routes. These results are intended to collaborate with real energy regeneration data and help investigators, academics, and automotive engineering, improving this system's efficiency. In the driving process, the state of charge (SOC), speed, torques, and road geography effect the efficiency of regenerative braking, as driving a vehicle on a road with irregular geography exposes it to aggressive physical factors, which considerably reduces its energy autonomy. The main aspects of recovery and regenerative braking efficiency were determined through quantitative data analysis, resulting in experimental surfaces and curves, which present the performance of current and deceleration during vehicle braking. Thus, it is shown that the energy recovery during braking is 78% considering the low autonomy of the electric vehicle., Este artículo presenta un análisis de la eficiencia del frenado regenerativo en condiciones reales de conducción y en diferentes geografías de carretera. Se identificaron los factores que afectan o benefician a la recuperación de energía, estos son: el peso del vehículo, el par, la velocidad, la inclinación de la calzada y el tiempo de frenado; no obstante, no se consideraron los modos de conducción deportivo y Eco debido a que se optó por un mismo ritmo de conducción en las diferentes rutas. Estos resultados pretenden colaborar con datos reales de regeneración de energía y ayudar a los investigadores, académicos e ingenieros de automoción, a mejorar la eficiencia de este sistema. En el proceso de conducción, el estado de carga (SOC), la velocidad, torques y la geografía de la carretera afectan a la eficiencia del frenado regenerativo, ya que conducir un vehículo por una carretera con una geografía irregular lo expone a factores físicos agresivos, lo que reduce considerablemente su autonomía energética. Se determinaron los principales aspectos de la recuperación y la eficiencia del frenado regenerativo mediante análisis de datos cuantitativos, dando como resultado superficies y curvas experimentales, que presentan el rendimiento de la corriente y la desaceleración durante el frenado del vehículo. Así, se demuestra que la eficiencia de recuperación de energía durante el frenado es de un 78 % considerando la baja autonomía del vehículo eléctrico.

A pesar de que en la actualidad se están implementando políticas que promueven una electrificación y descarbonización de los principales consumidores de energía fósil, el transporte y la industria pesada, el consumo energético de estos sectores continua en aumento. El presente trabajo de fin de grado pretende demostrar la viabilidad de alternativas tecnológicas que persiguen la eficiencia frente a el consumo, la micro-movilidad como antónimo al sobredimensionado sistema de transporte urbano actual. Además, trata de reflejar el potencial del movimiento “maker” y los conceptos “open-source”, junto a herramientas de diseño y prototipado 3D, permitiendo desarrollar pensamientos creativos y novedosos en la búsqueda de nuevas soluciones a problemas reales. Centrado en el desarrollo de unos patines eléctricos en línea o e-rollerblades, esta memoria recoge el procedimiento, metodología de diseño y fabricación empleados, así como las conclusiones obtenidas durante el prototipado y las distintas fases de creación y optimización de componentes. Empezando por la evolución de este deporte a lo largo de la historia y la anatomía y taxonomía de los patines, nos adentramos en el entorno actual de los VMP y las hibridaciones entre Vehículos de propulsión humana (VPH) y sistemas de propulsión eléctrica (SPE), para dar paso a la exposición de los objetivos, y las metodologías y procedimientos empleados para su cumplimiento hasta llegar la versión actual del prototipo, a partir del cual se definirán las líneas de futuro para esta nueva tecnología., In a world where technological advancements focus on and provide the means to sustain the electrification of energy-intensive sectors such as transportation, many of us wonder if "more is better." This final degree project aims to demonstrate the feasibility of alternative means of transportation that pursue efficiency rather than consumption, micro-mobility as an antonym to the oversized current urban transportation system. Furthermore, it aims to reflect the possibilities offered by the "maker" movement and the "open-source" concept, which, together with the proper use of tools such as 3D printing and 3D design, allow for the development of creative and innovative ideas in the search for solutions that wouldn’t be found with the lens of the industrial environment. Focusing on the development of a new technology in the field of personal electric mobility, this project aims to reflect the procedures and conclusions obtained through the design, prototyping, and optimization of a pair of electric inline skates, or e-rollerblades. Starting with a contextualization of the evolution of this sport throughout history, the environment of Personal Mobility Vehicles (PMVs) and hybridizations between Human-Powered Vehicles (HPVs) and electric propulsion systems are explored. The project continues by showing the methods used and the development process of the prototypes until it reaches its conclusion, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Grado en Ingeniería Eléctrica

Electric vehicle are becoming popular due to fuel crises. The world is promoting use of electric vehicles and battery operated vehicles. The use of renewable energy resources in generating electric energy are also playing vital role in this promotion. The vehicle designer are using static and dynamic equation in design of electric vehicles. Various competitions are getting organized throughout the world in designing high performance electric vehicles. The automobile sector and companies are transforming their share of fuel engine vehicles into the electric battery operated vehicles. Most of the vehicle designed are giving good performance at little higher cost to the customer. The battery technology is improving and hence enhancing the range of vehicles. The movement of use of electrical vehicle will strengthen as more people are getting involved in the design and use of electric vehicle. The main objective of this proposed system is to provide thein detail knowledge about estimate design parameters of the Electric vehicle., Los vehículos eléctricos se están volviendo populares debido a la crisis del combustible. el mundo está promoviendo el uso de este tipo de vehículos. El objetivo principal de este sistema propuesto es proporcionar el conocimiento detallado sobre los parámetros de diseño estimados del vehículo eléctrico. El diseñador de vehículos utiliza ecuaciones estáticas y dinámicas en el diseño de vehículos eléctricos. Se están organizando varios concursos en todo el mundo en el diseño de vehículos eléctricos de alto rendimiento. El sector del automóvil y las empresas están transformando su cuota de vehículos con motor de combustible en vehículos eléctricos a batería. La mayoría de los vehículos diseñados ofrecen un buen rendimiento a un costo un poco más alto para el cliente. La tecnología de las baterías está mejorando y, por lo tanto, ampliando la gama de vehículos. El movimiento de uso de vehículos eléctricos se fortalecerá a medida que más personas se involucren en el diseño y uso de vehículos eléctricos.

[ES] Este trabajo trata del estudio de una estrategia de gestión energética robusta jerárquica. Esta estrategia de optimización energética se aplica a vehículos eléctricos en presencia de incertudumbre que a su vez reciben datos de su entorno., [CA] Aquest treball tracta de l'estudi d'una estratègia de gestió energètica robusta jeràrquica. Aquesta estratègia d'optimització energètica s'aplica a vehicles elèctrics en presència d’incertesa que al mateix temps reben dades del seu entorn., [EN] This research investigates the study of a hierarchical robust energy management strategy. This energy optimization strategy is applied to electric vehicles in the presence of uncertainty which acquire data from their surroundings.

The process of converting a vehicle with an internal combustion engine to an electric one (known as retrofit) is investigated, analyzing its energy consumption and its environmental impact in reducing greenhouse gas emissions. In addition, a characterization of the materials used in the conversion is carried out, the steps necessary to carry out said transformation are detailed, calculations are carried out to describe the properties of the parts used and the results of the tests carried out as part of this are presented. conversion study. The results obtained include an autonomy of 36 [km], an energy consumption of 13.88 [kWh] per 100 [km], a reduction in CO2 emissions equivalent to 4.14 [TCO2], a conversion cost to the electric traction system of 41991 [Bs.], and a saving of 70.58% in the use of the vehicle., Se investiga el proceso de conversión de un vehículo con motor de combustión interna a uno eléctrico (conocido como retrofit), analizando su consumo de energía y su impacto ambiental en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, se realiza una caracterización de los materiales empleados en la conversión, se detallan los pasos necesarios para llevar a cabo dicha transformación, se efectúan cálculos para describir las propiedades de las piezas utilizadas y se presentan los resultados de las pruebas realizadas como parte de este estudio de conversión. Los resultados obtenidos incluyen una autonomía de 36 [km], un consumo energético de 13.88 [kWh] por cada 100 [km], una reducción de emisiones de CO2 equivalente a 4.14 [TCO2], un costo de conversión al sistema de tracción eléctrica de 41991 [Bs.], y un ahorro del 70.58% en el uso del vehículo.

During the investigation into the environmental impacts of electric vehicle batteries in Spain, the laws and regulations related to their reuse, recycling, and final disposal were reviewed. Existing projects were also analyzed to prevent negative impacts on the environment and living organisms. Reusing batteries can reduce their environmental impact, but efficient methods are required to ensure long-term sustainable reuse. Battery recycling is crucial for reducing environmental impact and managing valuable and toxic materials properly. With the growing electric vehicle market, an increased demand for recycling is expected, therefore it is necessary to invest in recycling facilities for a safe and sustainable management of batteries, maximizing material recovery and minimizing environmental impact. In the future, challenges such as recycling-oriented design, logistics infrastructure, battery lifespan and autonomy, traceability in manufacturing, and addressing these challenges on a large scale will be encountered., Durante la investigación sobre los impactos ambientales de las baterías de vehículos eléctricos en España, se revisaron las leyes y regulaciones vigentes relacionadas con su reutilización, reciclaje y disposición final. También se analizaron proyectos existentes para prevenir el impacto negativo en el medio ambiente y los seres vivos. La reutilización de las baterías puede reducir su impacto ambiental, pero se requieren métodos eficientes para garantizar una reutilización sostenible a largo plazo. El reciclaje de las baterías es crucial para reducir el impacto ambiental y gestionar adecuadamente los materiales valiosos y tóxicos. Con el crecimiento del mercado de vehículos eléctricos, se espera una mayor demanda de reciclaje, por lo que es necesario invertir en instalaciones de reciclaje para una gestión segura y sostenible de las baterías, maximizando la recuperación de materiales y minimizando el impacto ambiental. En el futuro, se enfrentarán desafíos como el diseño orientado al reciclaje, infraestructura logística, vida útil y autonomía de las baterías, trazabilidad en su fabricación y abordar estos desafíos a gran escala., Au cours de l'enquête sur les impacts environnementaux des batteries de véhicules électriques en Espagne, les lois et réglementations en vigueur relatives à leur réutilisation, recyclage et élimination finale ont été examinées. Les projets existants ont également été analysés pour éviter tout impact négatif sur l'environnement et les êtres vivants. La réutilisation des batteries peut réduire leur impact environnemental, mais des méthodes efficaces sont nécessaires pour garantir une réutilisation durable à long terme. Le recyclage des batteries est crucial pour réduire l’impact environnemental et gérer correctement les matériaux précieux et toxiques. Avec la croissance du marché des véhicules électriques, une demande accrue de recyclage est attendue, ce qui nécessitera d'investir dans des installations de recyclage pour une gestion sûre et durable des batteries, en maximisant la récupération des matériaux et en minimisant l'impact environnemental. À l’avenir, des défis seront relevés tels que la conception orientée vers le recyclage, l’infrastructure logistique, la durée de vie et l’autonomie des batteries, la traçabilité de leur fabrication et la résolution de ces défis à grande échelle.

The electric vehicle has emerged as a fundamental tool to reduce polluting emissions into the atmosphere and move towards the long-awaited decarbonization Hence, the latest public policies on mobility and the fight against climate change focus on the vehicle powered by electricity as a means to achieve more sustainable and environmentally friendly journeys. Based on this premise, this work analyzes the planning and regulatory framework of the electric vehicle, and identifies one of the main obstacles in its expansion, which is the lack of a charging infrastructure according to its claims, El vehículo eléctrico se ha erigido como una herramienta fundamental para reducir las emisiones contaminantes a la atmósfera y avanzar hacia la tan ansiada descarbonización. De ahí, que las últimas políticas públicas en movilidad y lucha contra el cambio climático se focalicen en el vehículo movido por electricidad como medio para conseguir unos desplazamientos más sostenibles y respetuosos con el medioambiente. A partir de esta premisa, este trabajo analiza el marco planificador y normativo del vehículo eléctrico, e identifica uno de los principales obstáculos en su expansión, cual es, la falta de una infraestructura de recarga acorde a sus pretensiones.

El objetivo de este proyecto es realizar el cálculo, diseño y simulación de un cargador bidireccional con aplicaciones vehículo a red para un vehículo eléctrico, principalmente para vehículos eléctricos particulares tipo Nissan Leaf, Nissan eNV200, Renault ZOE o Ford F-150 Lightning. Además de hacer el cálculo, diseño y simulación de un cargador bidireccional para aplicaciones vehículo a red, primero se hará una introducción de los diferentes conceptos para proporcionar ciertas nociones sobre que es la tecnología vehículo a red donde se explicarán las diferentes variables que tiene y sus aplicaciones, como funciona esta tecnología, las ventajas y desventajas que presenta y la normativa que tiene que cumplir esta tecnología. También se hará un estudio del arte para poder ver las diferentes topologías de electrónica de potencia aplicadas a esta tecnología, además se hará un pequeño estudio de mercado para ver los cargadores bidireccionales que hay actualmente en el mercado, sus características de funcionamiento y quien los fabrica. Una vez realizada la parte teórica se procederá al diseño, cálculo, modelado y simulación de una topología de electrónica de potencia aplicada a la tecnología vehículo a red. Primeramente se hará el diseño del circuito y el control de este, para después realizar los cálculos de los diferentes componentes que comprenden el circuito que se diseñara, una vez realizados los cálculos se modelara y simulara en diferentes entornos de funcionamiento, la herramienta con la que se modelara y simulara es SIMULINK la cual pertenece al grupo de aplicaciones de MATLAB., L'objectiu d'aquest projecte és fer el càlcul, el disseny i la simulació d'un carregador bidireccional amb aplicacions vehicle a xarxa per a un vehicle elèctric, principalment per a vehicles elèctrics particulars tipus Nissan Leaf, Nissan eNV200, Renault ZOE o Ford F-150 Lightning. A més de fer el càlcul, el disseny i la simulació d'un carregador bidireccional per a aplicacions vehicle a xarxa, primer es farà una introducció dels diferents conceptes per proporcionar certes nocions sobre què és la tecnologia vehicle a xarxa on s'explicaran les diferents variables que té i les seves aplicacions, com funciona aquesta tecnologia, els avantatges i els desavantatges que presenta i la normativa que ha de complir aquesta tecnologia. També es farà un estudi de l'art per poder veure les diferents topologies d'electrònica de potència aplicades a aquesta tecnologia, a més es farà un petit estudi de mercat per veure els carregadors bidireccionals que hi ha actualment al mercat, les seves característiques de funcionament i qui els fabrica. Un cop feta la part teòrica es procedirà al disseny, càlcul, modelatge i simulació d'una topologia d'electrònica de potència aplicada a la tecnologia vehicle a xarxa. Primerament es farà el disseny del circuit i el control d'aquest, per després realitzar els càlculs dels diferents components que comprenen el circuit que es dissenyés, un cop realitzats els càlculs es modelarà i simularà en diferents entorns de funcionament, l'eina amb què es modelarà i simularà és SIMULINK la qual pertany al grup d'aplicacions de MATLAB., The objective of this project is to carry out the calculation, design and simulation of a bidirectional charger with vehicle-to-grid applications for an electric vehicle, mainly for private electric vehicles such as Nissan Leaf, Nissan eNV200, Renault ZOE or Ford F-150 Lightning. In addition to calculating, designing, and simulating a bidirectional charger for vehicle-to-grid applications, first there will be an introduction to the different concepts to provide certain notions about what vehicle-to-grid technology is, where the different variables it has and its consequences will be explained. applications, how this technology works, the advantages and disadvantages it presents and the regulations that this technology must comply with. There will also be a study of the art to be able to see the different topologies of power electronics applied to this technology, in addition there will be a small market study to see the bidirectional chargers that are currently on the market, their operating characteristics and who makes them. Once the theoretical part has been completed, we will proceed to the design, calculation, modeling and simulation of a power electronics topology applied to vehicle-to-grid technology. Firstly, the design of the circuit and its control will be made, to later carry out the calculations of the different components that comprise the circuit to be designed, once the calculations have been made, it will be modeled and simulated in different operating environments, the tool with which It will be modeled and simulated is SIMULINK which belongs to the MATLAB group of applications.

Analizar las interferencias electromagnéticas producidas a altas frecuencias de conmutación por un determinado convertidor de potencia comercial de topología resonante LLC basado en dispositivos MOSFETs de banda ancha prohibida de SiC (Carburo de Silicio) y GaN (Nitruro de Galio) TIDM, y establecer un modelo que permita predecir y mitigar tales interferencias para cumplir con la normativa vigente.

Este proyecto se ha desarrollado con el fin de simular la transición hacia el modelo de transporte eléctrico de cero emisiones previsto para el año 2050. Una vez contextualizado el trabajo, se ha procedido a diseñar la infraestructura necesaria para la recarga del VE. Para ello se han tenido en cuenta varios parámetros propios del barrio, por lo que se ha diseñado teniendo en cuenta las necesidades para cada una de las etapas. Para finalizar, se ha analizado el presupuesto que implicaría este proyecto y el impacto que tendría en cuanto a la calidad del aire y los GEI.

El presente trabajo de final de grado tiene como objetivo ofrecer una propuesta de un cargador de pared bidireccional para el uso en redes residenciales mediante la definición de las especificaciones técnicas, para dar respuesta a la potencial necesidad de gestión de la energía en este entorno, añadiendo la posibilidad de integrar la batería del vehículo eléctrico en la vivienda. Es necesario destacar que en el alcance de este proyecto no se considera el desarrollo del hardware ni del software del producto, ni la fabricación de ningún prototipo. La carga bidireccional es la carga de los vehículos eléctricos que funciona en ambos sentidos: extrayendo energía de la red para cargar la batería del vehículo y suministrando electricidad desde la batería del vehículo. Un vehículo eléctrico puede alimentar un hogar, una empresa, la red eléctrica, otro vehículo o cargas específicas. Esta tecnología nos abre una nueva puerta al uso del vehículo eléctrico. Para el desarrollo del proyecto se analizará el estado del arte en cuestión, centrado en los cargadores del mercado actual, los vehículos y la tecnología. Posteriormente, y una vez estudiada la normativa principal que ha de cumplir esta solución, se analizará la necesidad de mercado para el 2025-2030, centrada en cuatro puntos, el usuario, el operador, los vehículos y por último las instalaciones domésticas. Estos estudios abrirán la puerta a distintas posibles soluciones, empezando por un usuario que será recurrente en un futuro a esta tecnología con la necesidad de la gestión de la energía de su hogar, punto en el cual el operador puede entrar en juego, aunque en España no sea habitual tener a un operador para gestionar un punto de recarga doméstico, si lo es en otros países de la Unión europea, y esto puede ser una realidad de cara al año 2030. Por otro lado, tendremos los vehículos eléctricos, donde se plantea la cuestión de si van a permitir la carga bidireccional, y a través de corriente continua o de corriente alterna

La fiabilidad es una de las características más deseables para los sistemas electrónicos de potencia de propulsión embarcados en los vehículos eléctricos o híbridos. En general, la industria utiliza perfiles de derating preestablecidos que limitan la potencia de salida cuando, durante un tiempo determinado, se sobrepasa la potencia nominal del accionamiento eléctrico. Como alternativa a este tipo de soluciones, es posible utilizar algoritmos que determinen la temperatura de unión de los semiconductores en tiempo real y ajusten alguno de los parámetros de control o de consigna para limitarla. Recientemente, en la literatura se han propuesto soluciones que modifican la frecuencia de conmutación en tiempo real. En este contexto, este trabajo analiza y compara dos técnicas pertenecientes a este grupo, una primera basada en un regulador histéretico y una segunda basada en un algoritmo de seguimiento de temperatura (TCT, Temperature Constraint Tracking). Se presentan resultados de simulación y se discuten las ventajas y desventajas de cada una de estas aproximaciones de control.

La fiabilidad es una de las características mas´ deseables para los sistemas electronicos de potencia de propulsi ´ onémbarcados en los vehículos electricos o h ´ íbridos. En general, la industria utiliza perfiles de derating preestablecidos que limitan la potencia de salida cuando, durante un tiempo determinado, se sobrepasa la potencia nominal del accionamiento electrico. Como álternativa a este tipo de soluciones, es posible utilizar algoritmos que determinen la temperatura de union de los semiconductores én tiempo real y ajusten alguno de los parametros de control o de ´ consigna para limitarla. Recientemente, en la literatura se han propuesto soluciones que modifican la frecuencia de conmutacionén tiempo real. En este contexto, este trabajo analiza y compara dos tecnicas pertenecientes a este grupo, una primera basada en ún regulador histeretico y una segunda basada en un algoritmo ´ de seguimiento de temperatura (TCT, Temperature Constraint Tracking). Se presentan resultados de simulacion y se discuten ´ las ventajas y desventajas de cada una de estas aproximaciones de control., Peer Reviewed, Postprint (published version)