Utilización de energía eléctrica para la propulsión de aviones con pesos menores a 600 kg

Autores
Garaventta, Guillermo Norberto; Actis, Marcos Daniel; Scarabino, Ana Elena
Año de publicación
2016
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
El avance continuo de las tecnologías de almacenamiento de iones de litio ha demostrado al mundo que es factible movilizar vehículos terrestres y aéreos puramente eléctricos. A su vez, los actuales motores Brushless (BLDC) de alta eficiencia, sin mantenimiento y bajo peso, nos dan mayor confiabilidad en este desafío. Podemos mencionar como ejemplo el proyecto Solar Impulse, que en este momento se encuentra completando la vuelta al mundo impulsado por este tipo de motores. En este trabajo se analizan los requerimientos mínimos necesarios para poder utilizar energía eléctrica almacenada en baterías, con el objeto de propulsar un avión eléctrico cuyo peso no sea mayor a los 600 kg y durante al menos una hora. Se analizan fundamentalmente los aspectos involucrados en el diseño, construcción y operación de las unidades de almacenamiento de energía eléctrica, en particular utilizando celdas de litio de tecnología LiFePo4. La primera tarea que se realiza es determinar qué potencia eléctrica se requiere en el o los motores eléctricos que permitan el despegue y el vuelo de la aeronave. Pensando en un vehículo del tipo no tripulado, el peso total sería suficiente para contener las baterías, los motores, la electrónica y el fuselaje. Luego se describirán los pasos necesarios para construir una batería asociada a tal aplicación, detallando y mostrando aspectos funcionales de las celdas individuales, perfiles de temperatura, así como también la forma de carga y de interconexión entre celdas. Se explicará el por qué se ha seleccionado la tecnología de LiFePo4, comparándola con las de litio cobalto o litio manganeso. Una batería es básicamente un arreglo de celdas conectadas en serie/paralelo. Con la utilización de celdas de iones de litio, es necesario contar con un sistema que evalúe el estado de carga de las celdas individuales. Este sistema se conoce como BMS (Battery Management System). Cuando el número de celdas que contiene la batería es muy elevado (>20 por ejemplo), la medida de tensiones, corrientes y temperaturas, y los controles de sobrecarga por cada celda individual, pueden hacer que estos BMS sean muy costosos y complejos. Con adecuadas estrategias de selección de pilas se puede lograr que, solo visualizando ciertos parámetros, se pueda tener control sobre el estado de carga de la batería y dentro de una zona segura de operación.
Facultad de Ingeniería
Comisión de Investigaciones Científicas de la provincia de Buenos Aires
Materia
Ingeniería Aeronáutica
Avión
Propulsión
Baterías
Litio
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/82818
Acceder
id SEDICI_4f303103cd3308777c7f05eb3801ebe7
oai_identifier_str oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/82818
network_acronym_str SEDICI
repository_id_str 1329
network_name_str SEDICI (UNLP)
spelling Utilización de energía eléctrica para la propulsión de aviones con pesos menores a 600 kgGaraventta, Guillermo NorbertoActis, Marcos DanielScarabino, Ana ElenaIngeniería AeronáuticaAviónPropulsiónBateríasLitioEl avance continuo de las tecnologías de almacenamiento de iones de litio ha demostrado al mundo que es factible movilizar vehículos terrestres y aéreos puramente eléctricos. A su vez, los actuales motores Brushless (BLDC) de alta eficiencia, sin mantenimiento y bajo peso, nos dan mayor confiabilidad en este desafío. Podemos mencionar como ejemplo el proyecto Solar Impulse, que en este momento se encuentra completando la vuelta al mundo impulsado por este tipo de motores. En este trabajo se analizan los requerimientos mínimos necesarios para poder utilizar energía eléctrica almacenada en baterías, con el objeto de propulsar un avión eléctrico cuyo peso no sea mayor a los 600 kg y durante al menos una hora. Se analizan fundamentalmente los aspectos involucrados en el diseño, construcción y operación de las unidades de almacenamiento de energía eléctrica, en particular utilizando celdas de litio de tecnología LiFePo4. La primera tarea que se realiza es determinar qué potencia eléctrica se requiere en el o los motores eléctricos que permitan el despegue y el vuelo de la aeronave. Pensando en un vehículo del tipo no tripulado, el peso total sería suficiente para contener las baterías, los motores, la electrónica y el fuselaje. Luego se describirán los pasos necesarios para construir una batería asociada a tal aplicación, detallando y mostrando aspectos funcionales de las celdas individuales, perfiles de temperatura, así como también la forma de carga y de interconexión entre celdas. Se explicará el por qué se ha seleccionado la tecnología de LiFePo4, comparándola con las de litio cobalto o litio manganeso. Una batería es básicamente un arreglo de celdas conectadas en serie/paralelo. Con la utilización de celdas de iones de litio, es necesario contar con un sistema que evalúe el estado de carga de las celdas individuales. Este sistema se conoce como BMS (Battery Management System). Cuando el número de celdas que contiene la batería es muy elevado (>20 por ejemplo), la medida de tensiones, corrientes y temperaturas, y los controles de sobrecarga por cada celda individual, pueden hacer que estos BMS sean muy costosos y complejos. Con adecuadas estrategias de selección de pilas se puede lograr que, solo visualizando ciertos parámetros, se pueda tener control sobre el estado de carga de la batería y dentro de una zona segura de operación.Facultad de IngenieríaComisión de Investigaciones Científicas de la provincia de Buenos Aires2016info:eu-repo/semantics/conferenceObjectinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionObjeto de conferenciahttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciaapplication/pdfhttp://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/82818spainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)reponame:SEDICI (UNLP)instname:Universidad Nacional de La Platainstacron:UNLP2025-09-03T10:47:55Zoai:sedici.unlp.edu.ar:10915/82818Institucionalhttp://sedici.unlp.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://sedici.unlp.edu.ar/oai/snrdalira@sedici.unlp.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:13292025-09-03 10:47:55.885SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Platafalse
dc.title.none.fl_str_mv Utilización de energía eléctrica para la propulsión de aviones con pesos menores a 600 kg
title Utilización de energía eléctrica para la propulsión de aviones con pesos menores a 600 kg
spellingShingle Utilización de energía eléctrica para la propulsión de aviones con pesos menores a 600 kg
Garaventta, Guillermo Norberto
Ingeniería Aeronáutica
Avión
Propulsión
Baterías
Litio
title_short Utilización de energía eléctrica para la propulsión de aviones con pesos menores a 600 kg
title_full Utilización de energía eléctrica para la propulsión de aviones con pesos menores a 600 kg
title_fullStr Utilización de energía eléctrica para la propulsión de aviones con pesos menores a 600 kg
title_full_unstemmed Utilización de energía eléctrica para la propulsión de aviones con pesos menores a 600 kg
title_sort Utilización de energía eléctrica para la propulsión de aviones con pesos menores a 600 kg
dc.creator.none.fl_str_mv Garaventta, Guillermo Norberto
Actis, Marcos Daniel
Scarabino, Ana Elena
author Garaventta, Guillermo Norberto
author_facet Garaventta, Guillermo Norberto
Actis, Marcos Daniel
Scarabino, Ana Elena
author_role author
author2 Actis, Marcos Daniel
Scarabino, Ana Elena
author2_role author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Ingeniería Aeronáutica
Avión
Propulsión
Baterías
Litio
topic Ingeniería Aeronáutica
Avión
Propulsión
Baterías
Litio
dc.description.none.fl_txt_mv El avance continuo de las tecnologías de almacenamiento de iones de litio ha demostrado al mundo que es factible movilizar vehículos terrestres y aéreos puramente eléctricos. A su vez, los actuales motores Brushless (BLDC) de alta eficiencia, sin mantenimiento y bajo peso, nos dan mayor confiabilidad en este desafío. Podemos mencionar como ejemplo el proyecto Solar Impulse, que en este momento se encuentra completando la vuelta al mundo impulsado por este tipo de motores. En este trabajo se analizan los requerimientos mínimos necesarios para poder utilizar energía eléctrica almacenada en baterías, con el objeto de propulsar un avión eléctrico cuyo peso no sea mayor a los 600 kg y durante al menos una hora. Se analizan fundamentalmente los aspectos involucrados en el diseño, construcción y operación de las unidades de almacenamiento de energía eléctrica, en particular utilizando celdas de litio de tecnología LiFePo4. La primera tarea que se realiza es determinar qué potencia eléctrica se requiere en el o los motores eléctricos que permitan el despegue y el vuelo de la aeronave. Pensando en un vehículo del tipo no tripulado, el peso total sería suficiente para contener las baterías, los motores, la electrónica y el fuselaje. Luego se describirán los pasos necesarios para construir una batería asociada a tal aplicación, detallando y mostrando aspectos funcionales de las celdas individuales, perfiles de temperatura, así como también la forma de carga y de interconexión entre celdas. Se explicará el por qué se ha seleccionado la tecnología de LiFePo4, comparándola con las de litio cobalto o litio manganeso. Una batería es básicamente un arreglo de celdas conectadas en serie/paralelo. Con la utilización de celdas de iones de litio, es necesario contar con un sistema que evalúe el estado de carga de las celdas individuales. Este sistema se conoce como BMS (Battery Management System). Cuando el número de celdas que contiene la batería es muy elevado (>20 por ejemplo), la medida de tensiones, corrientes y temperaturas, y los controles de sobrecarga por cada celda individual, pueden hacer que estos BMS sean muy costosos y complejos. Con adecuadas estrategias de selección de pilas se puede lograr que, solo visualizando ciertos parámetros, se pueda tener control sobre el estado de carga de la batería y dentro de una zona segura de operación.
Facultad de Ingeniería
Comisión de Investigaciones Científicas de la provincia de Buenos Aires
description El avance continuo de las tecnologías de almacenamiento de iones de litio ha demostrado al mundo que es factible movilizar vehículos terrestres y aéreos puramente eléctricos. A su vez, los actuales motores Brushless (BLDC) de alta eficiencia, sin mantenimiento y bajo peso, nos dan mayor confiabilidad en este desafío. Podemos mencionar como ejemplo el proyecto Solar Impulse, que en este momento se encuentra completando la vuelta al mundo impulsado por este tipo de motores. En este trabajo se analizan los requerimientos mínimos necesarios para poder utilizar energía eléctrica almacenada en baterías, con el objeto de propulsar un avión eléctrico cuyo peso no sea mayor a los 600 kg y durante al menos una hora. Se analizan fundamentalmente los aspectos involucrados en el diseño, construcción y operación de las unidades de almacenamiento de energía eléctrica, en particular utilizando celdas de litio de tecnología LiFePo4. La primera tarea que se realiza es determinar qué potencia eléctrica se requiere en el o los motores eléctricos que permitan el despegue y el vuelo de la aeronave. Pensando en un vehículo del tipo no tripulado, el peso total sería suficiente para contener las baterías, los motores, la electrónica y el fuselaje. Luego se describirán los pasos necesarios para construir una batería asociada a tal aplicación, detallando y mostrando aspectos funcionales de las celdas individuales, perfiles de temperatura, así como también la forma de carga y de interconexión entre celdas. Se explicará el por qué se ha seleccionado la tecnología de LiFePo4, comparándola con las de litio cobalto o litio manganeso. Una batería es básicamente un arreglo de celdas conectadas en serie/paralelo. Con la utilización de celdas de iones de litio, es necesario contar con un sistema que evalúe el estado de carga de las celdas individuales. Este sistema se conoce como BMS (Battery Management System). Cuando el número de celdas que contiene la batería es muy elevado (>20 por ejemplo), la medida de tensiones, corrientes y temperaturas, y los controles de sobrecarga por cada celda individual, pueden hacer que estos BMS sean muy costosos y complejos. Con adecuadas estrategias de selección de pilas se puede lograr que, solo visualizando ciertos parámetros, se pueda tener control sobre el estado de carga de la batería y dentro de una zona segura de operación.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/conferenceObject
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Objeto de conferencia
http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
info:ar-repo/semantics/documentoDeConferencia
format conferenceObject
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/82818
url http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/82818
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:SEDICI (UNLP)
instname:Universidad Nacional de La Plata
instacron:UNLP
reponame_str SEDICI (UNLP)
collection SEDICI (UNLP)
instname_str Universidad Nacional de La Plata
instacron_str UNLP
institution UNLP
repository.name.fl_str_mv SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Plata
repository.mail.fl_str_mv alira@sedici.unlp.edu.ar
_version_ 1842260352287375360
score 13.13397

Publicaciones similares