Diseño del sistema eléctrico para la conversión de una bicicleta convencional a eléctrica

Abstract

En este trabajo se realizaron los cálculos torque, velocidad y potencia en diferentes condiciones de operación (Velocidad máxima, pendiente máxima y aceleración máxima) de una bicicleta. Estos cálculos definieron los criterios para la selección de los diversos componentes del sistema eléctrico para la conversión de una bicicleta convencional a una eléctrica. Inicialmente, se presentó un marco teórico en el que se tuvo en cuenta la contaminación atmosférica de todo tipo de vehículos. También se habló de los componentes para la conversión de bicicletas eléctricas. Finalizando con las especificaciones técnicas para la conversión de este tipo de vehículos eléctricos. Luego se buscó una bicicleta a convertir con sus diferentes características (Peso, radio de rueda), entre otras. También se calcularon los requerimientos equivalentes de torque, velocidad y potencia para un ciclo de conducción determinado. Además se analizaron los diferentes escenarios de operación en el funcionamiento de la bicicleta para una posterior selección del motor eléctrico. Se finalizó simulando el ciclo de conducción mediante el software Matlab. En seguida se realizó una breve comparación de diversos motores eléctricos para la conversión. Después de realizar la selección del tipo de motor, se habló del funcionamiento y las partes constructivas del motor síncrono (BLDC). Terminando con la selección de un motor comercial que cumpliera con los requerimientos de torque y velocidad. A continuación se realizaron los cálculos pertinentes para seleccionar una batería eléctrica para el motor trabajando a la máxima eficiencia. Además se presentaron diversos criterios para la selección de la batería. Se realizó una breve comparación de baterías eléctricas comerciales para la selección. También se listaron los criterios para la selección del controlador electrónico. Culminando con la selección del controlador y otros elementos como: Frenos, Analizador del sistema, Fusible de protección y sensor de pedaleo. Se finalizó el trabajo simulando el sistema en Matlab para verificar su correcto funcionamiento.