Guía docente de Electrónica de Potencia para Vehículos de Tracción Eléctrica (MC3/56/1/8)

Curso 2024/2025

Fecha de aprobación por la Comisión Académica 19/07/2024

Máster

Máster Universitario en Electrónica Industrial

Módulo

Optatividad

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Centro Responsable del título

Escuela Internacional de Posgrado

Semestre

Segundo

Créditos

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

Noel Rodríguez Santiago

Horario de Tutorías

Noel Rodríguez Santiago

Anual

Martes 9:30 a 12:30 (Fac. Ciencias, Dept. Electrónica. Despacho 10.)
Miércoles 15:30 a 18:30 (Fac. Ciencias, Dept. Electrónica. Despacho 10.)

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

Arquitecturas de propulsión EV, HEV, PHEV.
Diseño y control del sistema del tren de rodaje de vehículos eléctricos o híbridos.
Diseño y dimensionado de subsistemas del vehículo eléctrico: unidad de energía primaria, sistema de control y el sistema de conversión de energía eléctrica en energía mecánica.
Motores eléctricos: motor de imanes permanentes, motores de inducción, motores de reluctancia conmutada.
Alimentación del motor del EV.
Frenada regenerativa. Convertidores electrónicos bidireccionales.
Recarga de la fuente primaria.
Pilas de combustible y carga inductiva.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Cursos de electrónica de potencia de grado.
Fundamentos de mecánica de las asignaturas de Física.

Competencias

Competencias Básicas

CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

CG01. Capacidad para el modelado matemático, cálculo y simulación particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación en todos los ámbitos relacionados con la electrónica industrial.
CG04. Capacidad para aplicar los principios de la economía y de la gestión de recursos humanos y proyectos, así como la legislación, regulación y normalización en el ámbito de la electrónica industrial.

Competencias Específicas

CE01. Capacidad para diseñar y desarrollar sistemas electrónicos de potencia, conversión y almacenamiento de energía.
CE04. Capacidad para la integración de tecnologías y sistemas propios de la Electrónica Industrial, con carácter generalista, y en contextos más amplios y multidisciplinares.

Competencias Transversales

CT01. Mostrar interés por la calidad y la excelencia en la realización de las diferentes tareas.
CT02. Comprender y defender la importancia que la diversidad de culturas y costumbres tienen en la investigación.
CT03. Tener un compromiso ético y social en la aplicación de los conocimientos adquiridos.
CT04. Capacidad de trabajar en equipos interdisciplinares para alcanzar objetivos comunes desde campos expertos diferenciados.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

El alumno sabrá/comprenderá:

Las arquitecturas de vehículos con fuente de energía autotransportada que existen como alternativa al vehículo de combustión interna.
Los sistemas de conversión de energía eléctrica en energía mecánica para vehículos eléctricos.
Sistemas de alimentación, recuperación de energía y control para máquinas eléctricas de EVs.

El alumno será capaz de:

Diseñar subsistemas que componen un vehículo eléctrico.
Diseñar circuitos electrónicos para la alimentación de máquinas eléctricas.
Emplear herramientas numéricas para la evaluación del impacto de los parámetros críticos que condicionan la eficiencia del EV.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

Tema 1. Fundamentos de vehículos
Impacto ambiental y transporte moderno
Fundamentos de vehículos: Tracción y frenado
Vehículos de combustión Interna
Vehículos Eléctricos
Vehículos Híbridos, acoplamientos serie, paralelo y acoplamientos complejos.
Sistemas microhíbridos y mild-hybrid

Tema 2. Sistemas de tracción eléctrica
Introducción
Concepto de transformador rotatorio ideal
Máquinas eléctricas: DC, Inducción, SPM, BLDC, SRM, SynRM
Control de máquina eléctrica
Inversión eléctrica PWM. Sistemas trifásicos
Cargador integrado, corrección del factor de potencia
Convertidores electrónicos para EVs

Tema 3. Fuente de Energía y Almacenamiento en EV y HEVs
Almacenamiento electroquímico
Ultra-condensadores
Carga DC de alto voltaje
Volantes de Inercia
Hibridación del almacenamiento
Frenada regenerativa
Células de combustible
Carga inductiva

Práctico

PRÁCTICAS DE LABORATORIO:

Práctica 1. Simulación de un EV
Práctica 2. Motor Chevrolet Bolt EV
Práctica 3. Diseño del inversor
Práctica 4. Convertidor bidireccional rail Bateria a Inversor

SEMINARIOS/TALLERES:

Papel de EVs en la transición energética
Calculadora de emisiones y economía de combustible
Perspectiva de negocio y legislación

Bibliografía

Bibliografía fundamental

I. Husain, Electric and hybrid Vehicles, CRC Press 2003
Z. Stevic, New generation of electric vehicles, Intech 2012.

Bibliografía complementaria

A. M. Trzynadlowski, Control of Induction Motors, Academic Press 2001.
B.E. Conway, Electrochemical supercapacitors: scientific fundamentals and technological applications, Klumer Academic 1999.
S. Dhameja, Electric Vehicle Battery Systems, Butterworth-Heinemann, 2002.

Enlaces recomendados

- Plataforma docente PRADO

Metodología docente

MD01 Lección magistral/expositiva
MD03 Resolución de problemas y estudio de casos prácticos
MD04 Prácticas de laboratorio o clínicas
MD05 Seminarios
MD06 Ejercicios de simulación

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

La calificación final responderá al siguiente baremo:

Para la parte teórica se realizará una evaluación continua a través de ejercicios, cuestionarios y problemas entregables (por escrito o en la plataforma PRADO). La ponderación de este bloque es el 40%.
Para la parte práctica se realizarán diseños electrónicos, resolución de problemas (entregables por escrito o en la plataforma PRADO, 20%), y se valorarán las entregas de los informes/memorias realizados por los alumnos (individual o en grupo) relativos al desarrollo de proyectos y las sesiones de evaluación (20%). La ponderación total de este bloque es el 40%.
En su caso, la parte de trabajo autónomo y los seminarios se evaluarán teniendo en cuenta la asistencia a los seminarios, los problemas propuestos que hayan sido resueltos en clase, en su caso, las entrevistas efectuadas durante el curso y la presentación oral de los trabajos desarrollados. La ponderación de estos es hasta un 20%.
La calificación global corresponderá a la puntuación ponderada de los diferentes aspectos y actividades que integran el sistema de evaluación. Por tanto, el resultado de la evaluación será una calificación numérica obtenida mediante la suma ponderada de las calificaciones correspondientes a una parte teórica, una parte práctica y, en su caso, una parte relacionada con el trabajo autónomo de los alumnos, los seminarios impartidos y el aprendizaje basado en proyectos.

Evaluación Extraordinaria

La calificación final responderá a la obtenida mediante un examen que se ponderará con las prácticas de laboratorio y trabajo autónomo según el baremo de la evaluación continua en convocatoria ordinaria. El estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba escrita.

Evaluación única final

Información adicional

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.

Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases, lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

Los estudiantes que recurran a la Convocatoria Especial mencionada realizarán un examen teórico práctico de los contenidos de la asignatura.

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).