Diseño y desarrollo de un prototipo de inversor de potencia para una motocicleta eléctrica de competición

Abstract

La competición MotoStudent constituye un entorno de desarrollo en el que equipos universitarios diseñan y fabrican prototipos de motocicletas de carácter eléctrico y de combustión, reproduciendo de manera realista los retos propios de la industria del automóvil. En este contexto, la electrónica de potencia desempeña un papel fundamental, siendo el inversor el dispositivo encargado de transformar la energía de la batería en señales adecuadas para accionar el motor, lo que determina en gran medida el rendimiento y la fiabilidad del sistema de tracción. El presente TFG tiene como objetivo el diseño y desarrollo de un prototipo de inversor de potencia orientado a motocicletas eléctricas de competición. Este prototipo se concibe como una primera aproximación que permita validar los conceptos fundamentales y sentar las bases para futuras versiones plenamente integradas en el vehículo, con un enfoque en la compacidad, la eficiencia y la capacidad de integración con el resto de los subsistemas. Para alcanzar dicho objetivo se ha llevado a cabo un estudio comparativo de soluciones comerciales, la selección de semiconductores de potencia y drivers adecuados, el diseño esquemático y de layout mediante EasyEDA, así como el dimensionamiento térmico y la simulación del comportamiento eléctrico en Matlab/Simulink. Los resultados obtenidos demuestran la viabilidad del diseño, identificando al mismo tiempo limitaciones y líneas de mejora que servirán como punto de partida para la evolución del prototipo hacia una solución competitiva en entornos de altas prestaciones.