Publication: Conversión de moto-scooter con motor de combustión a propulsión 100% eléctrica
Date
2024
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Publisher
Universidad Católica de la Santísima Concepción
Abstract
Este documento presenta el proceso de conversión de la moto scooter modelo Honda Dio Sr de 1989, originalmente equipada con un motor de combustión interna de 50cc, a un sistema de propulsión eléctrica.
La iniciativa busca reutilizar materiales con vida útil restante, como el chasis de vehículos de combustión interna, reducir los gases nocivos y la contaminación acústica producidos por estos, y aumentar la adopción de vehículos eléctricos en la sociedad, investigando como superar las barreras del alto costo y la baja disponibilidad de estos en el mercado.
El trabajo comienza con un análisis de las normativas vigentes en diferentes países que permiten la transformación de vehículos de combustión interna a eléctricos, resaltando las características clave de este proceso. Se proporciona una descripción detallada de la moto scooter objeto de estudio, incluyendo sus componentes, especificaciones de funcionamiento, dimensiones, masa y autonomía, entre otros aspectos relevantes.
Se exploran las tecnologías clave empleadas en la conversión, como motores giratorios de imanes permanentes de alta eficiencia con conexiones trifásicas de potencia, así como los controladores que funcionan como inversores y rectificadores en distintas etapas, transformando la corriente continua en pulsos modulados de tres fases. Posteriormente, se procede a la fabricación de un sistema de almacenamiento eléctrico basado en baterías de iones de litio de segunda vida, provenientes de la micro movilidad, como scooters eléctricos, a través de un proceso de caracterización individual de cada celda, para luego ensamblar un nuevo paquete de baterías.
Se realiza una simulación en el software Matlab para visualizar la autonomía del vehículo con su nueva batería, limitada a los espacios disponibles para la conversión, evaluando su fiabilidad. Finalmente, se detalla la implementación de la moto scooter con sus nuevos componentes eléctricos, seguida de pruebas en entornos controlados para validar su funcionamiento.
Se concluye que es factible la transformación de una moto scooter a eléctrica, manteniendo o incluso mejorando su potencia con un motor eléctrico integrado en la rueda de 5 kW de potencia nominal y una batería de litio de 72V y 2.3 kWh de almacenamiento, aunque con una posible disminución en la autonomía aproximada de 50 km. Sin embargo, esta limitación puede ser mitigada con un sistema de baterías intercambiables, aprovechando celdas de segunda vida provenientes de scooters eléctricos de baja potencia en la categoría de micromovilidad.
Description
Informe de Habilitación Profesional presentado a la Facultad de Ingeniería de la Universidad Católica de la Santísima Concepción para optar al grado académico de Licenciado en Ciencias de la Ingeniería y al título de Ingeniero Civil Eléctrico
Keywords
Reutilización de materiales, Vehículos eléctricos, Sistemas de almacenamiento de energía