Topología Reconfigurable para la Integración de Baterías Extraíbles al Bus CC de un Vehículo Eléctrico con Compatibilidad de 400 V y 800 V

Abstract

Los vehículos eléctricos (VEs) representan una solución sostenible para la descarbonización del transporte, donde las baterías desempeñan un papel fundamental. Para mejorar la flexibilidad en la gestión de la energía de los VEs y contribuir a mejoras en el rendimiento general del sistema de tracción, surge la integración de múltiples baterías extraíbles como un enfoque alternativo. Esta solución es adecuada tanto para el estándar de bus de 400 V ampliamente adoptado como para el estándar emergente de 800 V, que está ganando aceptación en el mercado de vehículos comerciales debido a sus interesantes características. Este documento presenta una topología reconfigurable con la capacidad de conectar una batería extraíble a ambos buses de 400 V y 800 V. Una batería extraíble cargada externamente ofrece un nivel adicional de flexibilidad, permitiendo la opción de ajustar la capacidad del VE según la ruta elegida. La topología reconfigurable propuesta puede operar tanto en los estándares de 400 V como de 800 V sin necesidad de interruptores externos para adaptarse a cada nivel de tensión. Gracias a la modularidad, es posible emplear dispositivos semiconductores cuyas tensiones de ruptura son inferiores a los 800 V. La topología se basa en el convertidor Dual Active Bridge (DAB) utilizando las configuraciones de entrada y salida paralelas (IPOP) y entrada paralela y salida en serie (IPOS). Los resultados experimentales en un prototipo escalado en potencia y tensión demuestran la viabilidad de la topología reconfigurable.