Abstract:
CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. Electric vehicles have emerged as a key alternative in the global transition toward sustainable mobility, although technical challenges related to energy efficiency and the management of dual 12 V and 48 V battery systems remain [1]. This work proposes the design of a bidirectional power control system aimed at optimizing energy transfer between both batteries, ensuring reliable supply to traction and auxiliary subsystems. To achieve this, the LM5170EVM-BIDIR converter from Texas Instruments [2] was modeled in MATLAB/Simulink, integrated with a permanent magnet synchronous motor (PMSM), and validated under representative driving cycles. Subsequently, the system was prepared for real-time execution through the OPAL-RT platform in order to reproduce dynamic conditions close to real vehicle operation. The results demonstrated the feasibility of the proposed scheme, showing that bidirectional power transfer allows maintaining safe charge levels in the batteries while improving the overall system efficiency. In conclusion, this project represents a technical contribution applicable to modern electromobility and scalable to industrial scenarios.
Keywords: Electromobility, Dual batteries, Bidirectional converter, Energy efficiency, OPAL-RT.
Description:
CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. Los vehículos eléctricos se consolidan como una alternativa esencial en la transición hacia una movilidad sostenible, aunque persisten retos técnicos relacionados con la eficiencia energética y la gestión de sistemas de almacenamiento duales de 12 V y 48 V [1]. El presente trabajo plantea el diseño de un sistema de control bidireccional de potencia capaz de optimizar la transferencia de energía entre ambas baterías, garantizando el suministro confiable a los subsistemas de tracción y auxiliares. Para alcanzar este objetivo, se modeló en MATLAB/Simulink el convertidor LM5170EVM-BIDIR de Texas Instruments [2], integrado con un motor síncrono de imanes permanentes (PMSM) y validado bajo perfiles de manejo representativos. Posteriormente, el sistema fue preparado para su ejecución en tiempo real mediante la plataforma OPAL-RT, con el fin de reproducir condiciones dinámicas cercanas a la operación real del vehículo. Los resultados demostraron la factibilidad del esquema propuesto, evidenciando que el flujo de potencia bidireccional permite mantener niveles seguros de carga en las baterías y mejorar la eficiencia global del sistema. En conclusión, el proyecto constituye un aporte técnico aplicable a la electromovilidad moderna y escalable a escenarios industriales
