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Este proyecto aborda el estudio y diseño de un convertidor DC-DC bidireccional de grado automotriz, la aplicación del convertidor DC-DC en este proyecto se centra en una estructura híbrida de almacenamiento de energía diseñada específicamente para su integración en vehículos eléctricos, el objetivo principal es desarrollar un sistema de conversión de energía eficiente y confiable, capaz de gestionar el flujo de energía entre diferentes fuentes dentro del paquete híbrido de baterías. La metodología empleada en el desarrollo de este proyecto consta de varias etapas, en primer lugar, se realiza un análisis exhaustivo de los requerimientos y parámetros necesarios para el convertidor DC-DC en función de la aplicación específica en vehículos eléctricos, a continuación, se lleva a cabo una revisión del estado del arte en la literatura actual sobre convertidores DC-DC con especial énfasis en las investigaciones y desarrollos más recientes en el campo de la movilidad eléctrica. Una vez recabada la información pertinente, se procede a simular diferentes topologías de convertidores DC-DC, con el fin de seleccionar la arquitectura que mejor se adapte a las necesidades y requisitos de la estructura de hibridación planteada. Posteriormente, se realiza un estudio detallado de la topología elegida, teniendo en cuenta las problemáticas actuales de la topología, acto seguido, se definen los componentes necesarios para la construcción de un dispositivo a menor escala de potencia que mantiene la misma arquitectura y funcionalidad que la arquitectura de convertidor DC-DC de alta potencia seleccionada para la estructura de almacenamiento híbrida de energía planteada. El siguiente paso en el desarrollo del proyecto es el diseño de una placa de circuito impreso que integre todos los componentes y funcionalidades del convertidor DC-DC bidireccional. Este proceso implica considerar aspectos clave como la minimización del ruido electromagnético (EMI), la integridad de las señales digitales y el dimensionamiento adecuado de las pistas de potencia para soportar las corrientes y temperaturas máximas previstas en el funcionamiento del dispositivo. Una vez finalizado el diseño de la PCB y la construcción del prototipo, se llevan a cabo pruebas experimentales para evaluar el rendimiento y la eficiencia del convertidor en condiciones reales de funcionamiento. Estas pruebas permiten verificar el cumplimiento de los objetivos planteados, así como identificar posibles áreas de mejora y optimización del diseño. Basándose en los resultados obtenidos en las pruebas y a la experiencia adquirida durante el desarrollo del proyecto, se proponen mejoras en el diseño del convertidor DC-DC bidireccional para futuras investigaciones y el escalado del propio convertidor a alta potencia. |
