RESULTADOS DE APRENDIZAJE

La/el alumna/o:

1) Conoce la arquitectura y sistemas de un vehículo eléctrico.

2) Diseña modelos de sistemas del vehículo y su control.

3) Conoce y utiliza los equipos para prueba en laboratorio.

4) Conoce y utiliza herramientas de simulación y programación experimental.

5) Trabaja en equipos de desarrollo de proyectos.



Todos los resultados de aprendizaje son observables y controlables, tanto de forma escrita mediante resolución de ejercicios en papel (ejercicios, exámenes) como por resolución de ejercicios en ordenador mediante el software de cálculo/simulación/experimentación MatLab/Simulink, Code Composer Studio, MicroAutoBox, Kvaser, CANalyzer (ejercicios, exámenes).



La puntuación sobre cada apartado de cada ejercicio propuesto, en las distintas pruebas realizadas, mostrará los conocimientos adquiridos y resultados de aprendizaje de el/la alumno/a, sirviendo así como herramienta de corrección o feed-back en caso de obtener resultados no satisfactorios. Para ello, todas las resoluciones de los ejercicios planteados en los seminarios (S), exámenes (EX) y problemas de prueba de prácticas de laboratorio (GL), serán explicadas con posterioridad en clase.



La evaluación de la COMPETENCIA TRANSVERSAL “Comunicación escrita” se realizará teniendo en cuenta los siguientes criterios:

1) Emplea un lenguaje escrito claro, ordenado y correcto en el cuaderno de prácticas y en los trabajos propuestos.

2) Respeta fielmente el formato del Trabajo Fin de Grado en el cuaderno de las prácticas y en los trabajos propuestos.

Tema 1: Motores de combustión interna. Motores de gasolina y diesel. Ciclos de trabajo. Control de emisiones. Impacto ambiental del transporte. Contaminación del aire. Calentamiento global. Recursos petrolíferos. Costes. Historia de los vehículos eléctricos e híbridos.



Tema 2: Diseño y desarrollo de vehículos. Proceso de desarrollo. Herramientas de modelización, simulación e implementación.



Tema 3: Dinámica del vehículo. Modelo dinámico del vehículo eléctrico y su simulación. Motorización. Cálculo de fuerzas, pares y velocidades del vehículo.



Tema 4: Control vectorial de motor PMSM (Motor Síncrono de Imanes Permanentes). Modelo en sistema de referencia d-q del motor PMSM. Control de velocidad. Control de corrientes. Control de posición. Control de Par Electromagnético. Sintonización de controladores.



Tema 5: Tracción de vehículos eléctricos. Embrague, diferencial, caja de cambios, engranajes planetarios. Distintas configuraciones de la tracción eléctrica de vehículos. Curvas par/potencia-velocidad. Debilitamiento de flujo. Prestaciones. Cálculo de la relación de velocidad. Diseño de la tracción eléctrica de un vehículo.



Tema 6: Baterías y otras fuentes de energía. Baterías. Ultracondensadores. Volantes de inercia. Soluciones híbridas. Vehículos con pilas de combustible. Configuraciones y estrategias de control. Diseño paramétrico. Consumo.



Tema 7: Arquitectura de control electrónico del vehículo. Soluciones distribuidas y centralizadas. Sistemas de tracción, habitáculo, seguridad, diagnóstico, información y otros. Redes de comunicaciones entre sistemas. Buses de comunicación en automóvil: CAN, LIN, Flexray, MOST, etc. Arquitectura y flujo de información del bus CAN.



Tema 8: Vehículos híbridos. Conceptos y arquitecturas. Híbridos serie, paralelo y microhíbridos. Configuraciones en la tracción de los vehículos híbridos. Principios de diseño y estrategias de control de las diferentes configuraciones.



Tema 9: Prestaciones y frenado. Distribución de las fuerzas de frenado y recuperación de la energía. Energía de frenado. Distribución del frenado. Estrategias de control.



Tema 10: Dirección electrónica. Posibles configuraciones. Requisitos de seguridad para sistemas críticos.

La metodología de la enseñanza de los nuevos Grados en Ingeniería se basa en la filosofía del popular acuerdo de Bolonia, que contempla, además de las horas impartidas en clase (docencia presencial), las horas trabajadas por el alumnado fuera de clase (docencia no presencial). Todas estas horas de trabajo se contabilizan en créditos ECTS, donde 1 crédito ECTS está compuesto por 10 horas presenciales más 15 horas no presenciales.



La docencia presencial la componen las clases Magistrales (M), los Seminarios (S) y las Prácticas de Laboratorio (GL). Se emplean las estrategias de aprendizaje basados en problemas, simulaciones y experimentos reales.



En las clases Magistrales se explicarán sobre todo los conceptos teóricos, y también se realizarán y se plantearán algunos ejercicios de cálculo para que las/los alumnas/os los hagan tanto en la misma clase como en casa de forma individual.



Los Seminarios y Prácticas de Laboratorio se realizarán en el laboratorio de ordenadores empleando el software de cálculo/simulación MatLab/Simulink y software de programación de hardware específico. El profesor, propondrá guiones de distintos casos de regulación de subsistemas de vehículos, y las/os alumnas/os organizados en grupos reducidos, empleando el ingenio y los conocimientos adquiridos hasta el momento, diseñarán, simularán y experimentarán sus soluciones. Dependiendo de la tarea propuesta, ésta puede durar más de una sesión de práctica de laboratorio y algunas veces los/las alumnos/as tendrán que terminarlas en casa lo cual contribuirá al autoaprendizaje de las/los alumnas/os. En todo caso, el profesor, ayudará durante el proceso en los pasos en los que los grupos lo necesiten, y al final, evaluará el resultado planteado por cada uno de los grupos.



Las horas de tutoría sirven al alumnado para que el profesor, en su despacho, le resuelva las dudas y cuestiones que no le hayan quedado claras tanto en las clases presenciales como en las horas de trabajo no presenciales. En ningún caso se trata de clases particulares para personas que no acudan de forma regular a las clases presenciales.



En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

La evaluación se hará de acuerdo a estos dos posibles casos, donde se tienen en cuenta el deseo del alumno/a a hacer una evaluación continua (1) o final (2), y la asistencia obligatoria a las prácticas:



1) Examen (EX, 40% de la nota final), informes de prácticas de ordenador (PO, 25% de la nota final), realización de prácticas de laboratorio y entrega de cuadernos (PL, 15 % de la nota final) y ejercicios entregables (EN, 20% de la nota final). Las competencias transversales (CT, 5%) se evaluarán dentro de los informes y cuadernos de laboratorio. La nota final para este caso, se calculará según la siguiente fórmula:



Nota Final= 0.25*PO+0.15*PL+0.2*EN+0.4*EX



Las prácticas de ordenador (PO) se basarán en simulaciones realizadas en ordenador y se evaluarán conforme a los informes realizados a partir de éstas. Las prácticas de laboratorio (PL) se basarán en experimentos realizados con hardware específico y se evaluarán según los informes desarrollados a partir de éstos. Los ejercicios entregables (EN) constarán de problemas planteados a grupos reducidos de alumnos para que los realicen y los entreguen al profesor, y su periodo será de un entregable cada cuatro ó cinco semanas durante el cuatrimestre. El examen se realizará a medio cuatrimestre y evaluará los primeros temas del temario y constará básicamente de ejercicios a resolver, y acaso alguna cuestión teórica. Para poder aprobar la asignatura, se exige tener un mínimo de 50% superado en cada una de las partes que componen la nota final.



Las alumnas y alumnos que no asistan regularmente a las prácticas (un mínimo del 90 %), no serán evaluados de acuerdo al caso 1) y automáticamente pasarán a ser evaluadas según el caso 2).



Las personas que de forma voluntaria no deseen ser evaluadas según el caso 1) y quieran evaluarse según el caso 2), tienen derecho a ello siempre y cuando lo soliciten por escrito al profesor responsable de la asignatura, en un plazo máximo de 9 semanas a contar desde el comienzo del cuatrimestre (artículo 8, aptdo 1. de la Normativa Reguladora de la Evaluación del alumnado en las titulaciones oficiales de Grado, 13/03/2017).



Las personas que dificulten o entorpezcan la normal impartición de las clases (por no estar en silencio, por llegar tarde reiterativamente, etc.), tras dos avisos, no podrán asistir más a clase y pasarán directamente a ser evaluados según al caso 2).



2) Examen final, que constará de una parte teórica (EX, 70% de la nota final) y una parte práctica (EP, 30% de la nota final). Este caso se aplicará a las personas que no asistan a clase (matriculados por libre) y también para los alumnos y alumnas que no asistan regularmente a los distintos tipos de docencia. La nota final se calculará mediante la siguiente fórmula:



Nota Final= 0.7*EX+0.3*EP



La renuncia a la convocatoria de evaluación se realizará, para el caso de la evaluación continua, caso 1), mediante un escrito dirigido al profesor que imparte la asignatura, en un plazo que como mínimo será de un mes antes de la fecha de finalización del período docente de la asignatura, figurando “No presentado”. Para el caso de evaluación final, caso 2), la no presentación al examen oficial final supondrá la renuncia automática a la convocatoria correspondiente, figurando “No presentado”, (artículo 12, puntos 2. y 3., respectivamente, de la Normativa Reguladora de la Evaluación del alumnado en las titulaciones oficiales de Grado, 13/03/2017).

Documentos varios proporcionados a través de la plataforma e-gela y Dropbox: apuntes de la asignatura, guiones de prácticas, documentos de varios fabricantes, tutoriales de herramientas a utilizar, etc.

Bibliografía básica

-M. Ehsani, et al. "Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles Fundamentals,

Theory, and Design". CRC Press, Second Edition, 2010.

-N. Navet and F. Simonot-Lion. "Automotive Embedded Systems Handbook". CRC Press, 2009.

Bibliografía de profundización

-S. Dhameja. "Electric Vehicle Battery Systems". Newnes, 2002.
-J. Larminie and J. Lowry. "Electric Vehicle Technology Explained". Wiley, 2004.

Revistas

-Bodo´s Power Systems. Electronics in Motion and Conversion (www.bodospower.com)
-IEEE SPECTRUM