Diseño de un sistema embebido para el control y regulación del proceso dinámico de carga y descarga de celdas electroquímicas y su posterior validación para satélites CubeSat 1U.
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Resumen
Las interfaces de conversión de potencia han evolucionado con el tiem- po para optimizar sistemas y obtener ahorro de energía en muchas indus- trias, incluida la aeroespacial. El sistema eléctrico de potencia (EPS) ha sido la falla más común en las misiones espaciales, por lo que se diseñó una plataforma de pruebas para celdas electroquímicas para prevenir fu- turas fallas. Este proyecto creó una plataforma que incluye controladores digitales de corriente y voltaje, implementados con un compensador PID basado en software diseñado con MATLAB y Simulink. El compensador se programó en un PIC para controlar la interfaz de conversión de potencia. Finalmente, se desarrolló la PCB y una representación en 3D de la plata- forma para probar celdas electroquímicas y validar su funcionamiento.
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Citas
C. A. C. Thyrso Villela, «Towards the Thousandth CubeSat: A Statisti- cal Overview,» Hindaw iInternational Journal of Aerospace Engineering, vol. 2019, marzo de 2019.
ACAE, Proyecto Irazú, Agosto de 2018. dirección: http://irazu.acae- ca.org/.
Z. Gao, D. Chen, W. Peng, Y. Liu y T. Zhang, «A smart battery charger based on state machine with temperature compensation,» International Journal of Electrochemical Science, vol. 9, pp. 1989-1997, 2014.
Nanosats.eu, Power Systems (EPS), Batteries, Solar Panels on CubeSats, Enero de 2022. dirección: https://www.nanosats.eu/ecosystem#eps.
N. Mohan y G. Bhuvaneswari, «Design and implementation of a novel high-efficiency, high-power density lithium-ion battery charger,» Journal of Energy Storage, vol. 25, p. 100 851, 2019.
X. Li, X. Liu, B. Zhang, X. Yang y X. Zhang, «Real-time state-of-charge and power capability estimation for lithium-ion battery based on an adap- tive hybrid modeling approach,» IEEE Transactions on Industrial Elec- tronics, vol. 66, n.o 3, pp. 2217-2226, 2018.
G. L. Plett, Battery Management Systems. Equivalent-Circuit Methods. Artech House.
C. Valdivia Miranda, «Diseño de un BMS para baterías de tecnología Li- ion,» Tesis de Máster, Ingeniería de Telecomunicación, Universitat Oberta de Catalunya, junio de 2018.
D. Quintana Bea, «Diseño de celdas y BMS para una batería de ion-litio integrada en un prototipo de moto de competición totalmente eléctrica,» Tesis de grado, Escuela de Ingeniería en Tecnologías Industriales de la Universidad Politécnica de Valencia, 2020.
Y. Liu, W. Li, Y. Li y J. Li, «A review of battery management systems for electric vehicles: Challenges and opportunities,» Renewable and Sus- tainable Energy Reviews, vol. 127, p. 109 883, 2020.
A. S. Abdel-Khalik, A. M. Massoud, S. M. Ahmed y A. Al-Durra, «Design of an Automatic Battery Charge-Discharge Machine for EV Applications,» IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 30, n.o 3, pp. 1337-1350, 2015.
J. Campbell y K. Furuta, «Characterization of Li-ion battery performance using a charge-discharge rate test,» Journal of Power Sources, vol. 113, pp. 390-394, 2 2003.
R. W. Erickson y D. Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, Enero de 2001.
E. Setiawan, T. Hirata y I. Hodaka, «Steady state symbolic analysis of buck converter using fourier series,» en 2017 2nd International Conference on Frontiers of Sensors Technologies (ICFST), 2017, pp. 299-303. doi: 10.1109/ICFST.2017.8210523.
L. Corradini, D. Maksimovic, P. Mattavelli y R. Zane, Digital Control of High-Frequency Switched-Mode Power Converters (IEEE Press Series on Power and Energy Systems). Wiley, 2015, isbn: 9781118935101. dirección: https://books.google.co.cr/books?id=FMfCCQAAQBAJ.