Sistema de control de motores BLDC basado en comunicaciones CAN para vehículos eléctricos


Estudiante: Himar A. Fabelo Gómez
Tutores: Aurelio Vega Martínez. (DIEA)
Fecha lectura: 25/07/2014
Lugar: Salón de Actos del Edificio de Electrónica y Telecomunicación, pabellón A
Resumen castellano:
Desde hace algunos años, la industria del automóvil ha comenzado a centrar sus esfuerzos en la investigación y desarrollo de vehículos eléctricos. Este tipo de vehículos posee algunas ventajas frente a los vehículos tradicionales de combustión interna, tales como el ahorro económico en el consumo de combustible y la nula emisión de gases contaminantes. Es por ello por lo que estos vehículos, a pesar de presentar, de momento, una autonomía menor que la de los vehículos de combustión interna, pueden ser en un futuro cercano muy habituales en nuestras carreteras.

Puesto que los vehículos eléctricos requieren de una alta eficiencia para conseguir las mejores prestaciones, es requisito indispensable el uso de motores BLDC [Brushless Direct Current Motors). Este tipo de motores ofrecen excelentes características de par, unas altas prestaciones y un rango de velocidades muy amplio, además de una gran vida útil. Al no poseer escobillas de conmutación, se reduce la necesidad de un mantenimiento periódico. Sin embargo, se hace necesaria la utilización de un complejo sistema de control basado en un microcontrolador que gestione la conmutación de las bobinas del motor.

En este proyecto se ha desarrollado una controladora para motores BLDC de 3 fases basada en un microcontrolador ATmega64M1. Gracias a esta controladora y un sistema de gestión de baterías (BMS) de lón-Litio desarrollado en otro proyecto, se ha implementado un sistema de control de motores BLDC aplicado a vehículos eléctricos. Para permitir la intercomunicación del sistema mediante el protocolo CAN se ha utilizado, en ambas placas, un microcontrolador que posee un controlador CAN. Además, se ha incorporado al diseño (tanto de la controladora como de la BMS) el tansceptor CAN que permite la conexión directa a este tipo de bus.

Por otra parte, para poder comprobar el correcto funcionamiento de la controladora BLDCM fabricada, se ha desarrollado el software de control del motor BLDC para el microcontrolador ATmega64M1. La librería C se ha elaborado siguiendo una metodología de programación modular. Uno de los beneficios de esta metodología de desarrollo es obtener la posibilidad de reutilizar el código elaborado, consiguiéndose una gran productividad y reducción de tiempo en futuros trabajos en los que se puedan utilizar los módulos creados anteriormente. El desarrollo de la librería de funciones se ha basado en la técnica de control de lazo abierto con ajuste de velocidad.

Por último, se presenta un software de control y monitorización del motor BLDC desde un PC. Este software ha sido desarrollado en LabVIEW y está basado en el protocolo de comunicaciones RS-232.
Tribunal:
  • Presidente: Javier A. García García
  • Secretario: Gustavo Marrero Callicó
  • Vocal: Fernando de la Puente Arrate
Calificación: H (Matrícula Honor) 10
Documentos: Resumen Póster Memoria