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Buses eléctricos e híbridos:Buses eléctricos e híbridos:riesgos tecnológicos y
i i t d it iórequerimientos de capacitación
Expositor: Dr Mauricio OssesInternational Sustainable Systems Research Center
ISSRC iISSRC - www.issrc.orgSistemas Sustentables
www.sistemas-sustentables.com
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ContenidosContenidos
• Diferencias entre los sistemasDiferencias entre los sistemas alternativos de propulsión
• Ejemplos de sistemas híbridos y• Ejemplos de sistemas híbridos y eléctricos para busesMét d d i t• Métodos de carga para sistemas eléctricos y desafíos tecnológicos
• Experiencias piloto y requerimientos de los operadores
• Recomendaciones
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ContenidosContenidos
• Diferencias entre los sistemasDiferencias entre los sistemas alternativos de propulsión
• Ejemplos de sistemas híbridos y• Ejemplos de sistemas híbridos y eléctricos para busesMét d d i t• Métodos de carga para sistemas eléctricos y desafíos tecnológicos
• Experiencias piloto y requerimientos de los operadores
• Recomendaciones
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Sistemas con MCI
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Sistemas Alternativos al MCI
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Evaluación general ‐ leyendaEvaluación general leyenda
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Evaluación – sistemas convencionalesEvaluación sistemas convencionales
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Evaluación – sistemas cero emisiónEvaluación sistemas cero emisión
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ContenidosContenidos
• Diferencias entre los sistemasDiferencias entre los sistemas alternativos de propulsión
• Ejemplos de sistemas híbridos y• Ejemplos de sistemas híbridos y eléctricos para busesMét d d i t• Métodos de carga para sistemas eléctricos y desafíos tecnológicos
• Experiencias piloto y requerimientos de los operadores
• Recomendaciones
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Clasificación de sistema híbridosCategoría de clasificación Tipo de clasificación
Fuente principal de potencia Motor combustión interna híbridoCelda de combustible híbrido
Arquitectura ParaleloSeriePower splitPlug‐in híbrido (PHEV)Range‐extender híbridoIn‐wheel híbrido
Aplicación Micro híbridoMild híbridoFull híbrido
Almacenamiento de energía Híbrido eléctrico (HEV)Híbrido hidráulico (HHV)Híbrido aire comprimido (APA)Híbrido mecánico (rueda de inercia)
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Sistema híbrido en serie
En esta configuración la tracción se realiza únicamenteEn esta configuración, la tracción se realiza únicamente a través de la máquina eléctrica. La energía se obtiene desde las baterías y/o por la generación eléctrica a partir del motor a combustión – generador eléctrico y por freno regenerativo.
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Sistema híbrido en paralelo
En esta configuración, la tracción se puede realizar a g , ptravés de la máquina eléctrica y/o el motor a combustión. La energía se obtiene a partir de las baterías y la regeneración tanto por freno regenerativo o por laregeneración tanto por freno regenerativo o por la operación motor combustión – máquina eléctrica.
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¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?
Bus híbrido Volvo ‐ paralelo
Baterías
Electrónica
VHde Potencia
VHMotor Eléctrico
Sistema Diesel
Bus híbrido Youngman ‐ paralelo
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Bus Híbrido Volvo 7700
¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?
Sistema aire acondicionado
Bus Híbrido Volvo 7700
Banco Baterías
Motor eléctrico
Controlador de Potencia
Motor diesel
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Bus Híbrido Volvo 7700
¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?Bus Híbrido Volvo 7700
Configuración Paralelo: Detenido
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Bus Híbrido Volvo 7700
¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?Bus Híbrido Volvo 7700
Configuración Paralelo: Partida suave hasta 20[km/h]
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Bus Híbrido Volvo 7700
¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?Bus Híbrido Volvo 7700
Configuración Paralelo: Aceleración
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Bus Híbrido Volvo 7700
¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?Bus Híbrido Volvo 7700
Configuración Paralelo: Régimen permanente (sobre 20[km/h])
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Bus Híbrido Volvo 7700
¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?Bus Híbrido Volvo 7700
Configuración Paralelo: Freno
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¿Cómo funciona un bus eléctrico?
Bus 100% eléctrico BYD
Baterías
Electrónica
VEde Potencia
VEMotor Eléctrico
Cargador de baterías
Bus 100% eléctrico Hankuk Fiber
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BUS Eléctrico BYD K9
¿Cómo funciona un bus eléctrico?
Configuración Eléctrica Bus BYD
BUS Eléctrico BYD K9
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BUS Eléctrico BYD K9
¿Cómo funciona un bus eléctrico?
Elemento Valor ObservaciónN° packs 3 Conexión paralelo
BUS Eléctrico BYD K9
Configuración Baterías
N packs 3 Conexión paraleloMódulos 63 C12_8STipo de conexión 21 módulo conectados en serie forman un packEnergía[kWh] Nominal:310[kWh] / mínimo:292[kWh] Capacidad nominal[Ah] 600Voltaje nominal [V] 540.0 2.0 ‐ 3.8 por celda
Pack Baterías
Voltaje nominal [V] 540.0 2.0 3.8 por celdaMasa total [kg] 3654Voltaje de operación[V] 336 ‐ 638
Módulo Batería
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BUS Eléctrico BYD K9
¿Cómo funciona un bus eléctrico?BUS Eléctrico BYD K9
Características Motor
Elemento Valor
Tipo Motor Sincrónico de imanes permanentes
Torque máx [Nm] 550
Potencia máx[kW] 90 (cada uno)
Velocidad giro [rpm] 0 a 7500
Voltaje de operación [V] 400 a 650j p [ ]
Método de refrigeración Circulación de agua
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BUS Eléctrico BYD K9
¿Cómo funciona un bus eléctrico?BUS Eléctrico BYD K9
Tren de tracción
Sistema de frenos
Mecanismo reductor ‐ transmisión
Motor Tracción
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BUS Eléctrico BYD K9
¿Cómo funciona un bus eléctrico?
Características Valor
BUS Eléctrico BYD K9
Características Generales
Características ValorAutonomía BYD [km] >250
Rendimiento [kWh/km] 1.2
Velocidad máx. [km/h] 70Velocidad máx. [km/h] 70
Tiempo recarga [h] Completa 6h – fast mode 50% 30m
Masa [kg] 17.000
Capacidad pasajeros[N°] 32‐49Capacidad pasajeros[N ] 32 49
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ContenidosContenidos
• Diferencias entre los sistemasDiferencias entre los sistemas alternativos de propulsión
• Ejemplos de sistemas híbridos y• Ejemplos de sistemas híbridos y eléctricos para busesMét d d i t• Métodos de carga para sistemas eléctricos y desafíos tecnológicos
• Experiencias piloto y requerimientos de los operadores
• Recomendaciones
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Carga lenta vs carga rápidaCarga lenta vs carga rápida
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Costos en infraestructuraCostos en infraestructura
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Desafíos tecnológicosDesafíos tecnológicos
• Hybricon Rapid Charged Electric BusHybricon Rapid Charged Electric Bus
• Inductive fast charging
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Desafíos tecnológicos
• Battery swapping stations
Desafíos tecnológicos
Battery swapping stations
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ContenidosContenidos
• Diferencias entre los sistemasDiferencias entre los sistemas alternativos de propulsión
• Ejemplos de sistemas híbridos y• Ejemplos de sistemas híbridos y eléctricos para busesMét d d i t• Métodos de carga para sistemas eléctricos y desafíos tecnológicos
• Experiencias piloto y requerimientos de los operadores
• Recomendaciones
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Focus group en Estados UnidosFocus group en Estados Unidos
• ¿Cuáles son sus razones para implementar¿Cuáles son sus razones para implementar buses de tecnologías avanzadas?
• ¿Qué problemas encontraron al integrar las¿Qué problemas encontraron al integrar las tecnologías?
• ¿Qué consejo daría a otras empresas de• ¿Qué consejo daría a otras empresas de servicio que estén pensando en implementar buses de propulsión eléctrica?buses de propulsión eléctrica?
• ¿Cuál es su impresión general de la tecnología y de su experiencia?tecnología y de su experiencia?
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Focus group en Estados UnidosFocus group en Estados Unidos
• ¿Cuáles son las tres cosas más¿Cuáles son las tres cosas más importantes que requieren mayor trabajo e inversión para lograr que buses de p g qpropulsión eléctrica lleguen a ser utilizados en gran escala?
• ¿Qué salió bien y fue una sorpresa?• Si tuviese que mencionar una cosa que q q
haría en forma diferente en su proyecto, ¿cuál sería?
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Experiencia en Santiago de Chile: B híb idBuses híbridos
• AutonomíaAutonomía• Capacitación a conductores
C it ió á i / lé t i• Capacitación a mecánicos/eléctricos• Personal eléctrico• Post-venta• RepuestosRepuestos• Nuevos desarrollos
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Experiencia en Santiago de Chile: B híb idBuses híbridos
• AutonomíaAutonomía• Capacitación a conductores
C it ió á i / lé t i• Capacitación a mecánicos/eléctricos• Personal eléctrico• Post-venta• RepuestosRepuestos• Nuevos desarrollos
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Experiencia en Santiago de Chile: B lé t iBuses eléctricos
• AutonomíaAutonomía• Infraestructura• Energía• Energía• Capacitaciones
M t i d l• Matriz de personal• Garantías• Baterías• Cortes de energía
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Experiencia en Santiago de Chile: RResumen
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ContenidosContenidos
• Diferencias entre los sistemasDiferencias entre los sistemas alternativos de propulsión
• Ejemplos de sistemas híbridos y• Ejemplos de sistemas híbridos y eléctricos para busesMét d d i t• Métodos de carga para sistemas eléctricos y desafíos tecnológicos
• Experiencias piloto y requerimientos de los operadores
• Recomendaciones
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¡Muchas gracias!g