buses eléctricos e híbridos: riesgos tecnológicos y requerimientos de capa…

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

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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• 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

Sistemas con MCI

Sistemas Alternativos al MCI

Evaluación general ‐ leyendaEvaluación general  leyenda

Evaluación – sistemas convencionalesEvaluación  sistemas convencionales

Evaluación – sistemas cero emisiónEvaluación  sistemas cero emisión

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• 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

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)

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.

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.

¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?

Bus híbrido Volvo ‐ paralelo

Baterías

Electrónica 

VHde Potencia

VHMotor Eléctrico

Sistema Diesel

Bus híbrido Youngman ‐ paralelo

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

Bus Híbrido Volvo 7700

¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?Bus Híbrido Volvo 7700

Configuración Paralelo: Detenido

Bus Híbrido Volvo 7700

¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?Bus Híbrido Volvo 7700

Configuración Paralelo: Partida suave hasta 20[km/h]

Bus Híbrido Volvo 7700

¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?Bus Híbrido Volvo 7700

Configuración Paralelo: Aceleración

Bus Híbrido Volvo 7700

¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?Bus Híbrido Volvo 7700

Configuración Paralelo: Régimen permanente (sobre 20[km/h])

Bus Híbrido Volvo 7700

¿Cómo funciona un bus híbrido en paralelo?Bus Híbrido Volvo 7700

Configuración Paralelo: Freno

¿Cómo funciona un bus eléctrico?

Bus 100% eléctrico BYD

Baterías

Electrónica 

VEde Potencia

VEMotor Eléctrico

Cargador de baterías

Bus 100% eléctrico Hankuk Fiber

BUS Eléctrico BYD K9

¿Cómo funciona un bus eléctrico?

Configuración Eléctrica Bus BYD

BUS Eléctrico BYD K9

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

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

BUS Eléctrico BYD K9

¿Cómo funciona un bus eléctrico?BUS Eléctrico BYD K9

Tren de tracción

Sistema de frenos

Mecanismo reductor ‐ transmisión

Motor Tracción

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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• Diferencias entre los sistemasDiferencias entre los sistemas alternativos de propulsión

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• Experiencias piloto y requerimientos de los operadores

• Recomendaciones

Carga lenta vs carga rápidaCarga lenta vs carga rápida

Costos en infraestructuraCostos en infraestructura

Desafíos tecnológicosDesafíos tecnológicos

• Hybricon Rapid Charged Electric BusHybricon Rapid Charged Electric Bus

• Inductive fast charging

Desafíos tecnológicos

• Battery swapping stations

Desafíos tecnológicos

Battery swapping stations

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• 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

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?

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?

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

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

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

Experiencia en Santiago de Chile: RResumen

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• Recomendaciones

¡Muchas gracias!g