Clean Mobility

Instalaciones de vanguardia y todas las competencias para el desarrollo y validación de nuevas motorizaciones

Vehículo eléctrico y de hidrógeno

Los vehículos eléctricos son una de las principales apuestas para las empresas automovilísticas, con una demanda cada vez mayor y un mercado con un enorme potencial de crecimiento. En la actualidad, se están implementando muchas políticas y soluciones que buscan promover una movilidad sostenible y responsable con el medio ambiente, con la correspondiente reducción de emisiones.

La investigación y el desarrollo relacionados con la sostenibilidad del vehículo eléctrico adquieren cada vez una mayor importancia. Por ello, CTAG se ha valido de su experiencia y competencias para diseñar y poner en marcha un laboratorio específico para vehículos eléctricos e híbridos, inaugurando en 2019 el EV LAB, un laboratorio para desarrollar, ensayar y validar el vehículo eléctrico, sus componentes y sistemas de acumulación de energía.

El hidrógeno es uno los grandes desafíos que afronta el sector de la automoción. El desarrollo, investigación e innovación tecnológica en torno a este nuevo sistema de propulsión sostenible es una pieza fundamental de la estrategia de CTAG.


EV LAB
  • Conjunto de laboratorios de vanguardia para el ensayo, calibración, caracterización y validación de trenes de potencia, sistemas de baterías, convertidores electrónicos de potencia, máquinas eléctricas, sistemas de gestión térmica y electrónica y sub-componentes para vehículos eléctricos.
  • Ensayos de caracterización, rendimiento, fiabilidad, durabilidad y seguridad según normativas de fabricante (OEM y TIER-1) y estándares nacionales e internacionales.
I+D en sistemas de baterías
Actividades de I+D en nuevos sistemas de baterías para aplicaciones estacionarias y vehículos eléctricos, considerando especificaciones del proyecto e implementando mejoras en aspectos clave.
Algunos ejemplos serían la integración de nuevos tipos de celdas, la búsqueda de nuevos materiales para reducir el peso, la optimización de la gestión térmica, el desarrollo de recargas más rápidas y con capacidad bi-direccional, la incorporación de nuevas funcionalidades al BMS, las mejoras de diseño para aumentar la seguridad frente al fuego, el aumento de la densidad energética (kWh/kg), y la capacidad de facilitar el reciclaje o los usos de segunda vida.
Power Electronics Converters y Battery Management System (BMS)
Desarrollamos actividades de I+D en:
  • Gestión electrónica de baterías (BMS), desarrollando algoritmos para optimizar el proceso de recarga, habilitar la recarga bidireccional, extender la vida de la batería u optimizar la gestión térmica.
  • Convertidores electrónicos de potencia orientados a trenes de potencia y cargadores de baterías, en áreas como caracterización, control y topologías.
    Nuestras competencias en desarrollo se basan en modelos (model-based development), control rápido de prototipos (RCP) y simulación en tiempo real con hardware-in-the-loop (HIL).
e-Powertrain
  • Caracterización, control y calibración del powertrain gracias, tanto al desarrollo de algoritmos para la optimización y mejora del rendimiento, como a la disponibilidad de un banco de ejes de última generación que nos permite evaluar ese powertrain completo y sus componentes. Dentro del proceso de calibración y control abarcamos diversas temáticas como el control vectorial y el thermal mapping.
  • Disponemos de un laboratorio en el que desarrollamos ensayos de durabilidad, fatiga, envejecimiento o aceleración del ciclo de vida.
  • Realizamos instrumentación/sensórica de vehículos, ensamblaje, desensamblaje, análisis y diagnóstico. Además, disponemos de herramientas para desarrollar sistemas de instalaciones eléctricas (HV/LV), hidráulica y mecánica, así como diseño CAD y capacidades de creación rápida de prototipos.
  • Desarrollamos sistemas computacionales unidimensionales (simulación de sistemas) con la finalidad de facilitar tareas como el modelado, dimensionado, calibración y control virtual del powertrain eléctrico. El resultado es una reducción significativa de los costos asociados a los ensayos experimentales y la ventaja de poder emular las condiciones y ciclos de vehículo en un entorno virtual.
  • Utilizamos tanto Software como Hardware-in-Loop (HiL) para simular las condiciones y datos de carretera en un medio experimental (el banco de ensayos de powertrain) en el que reproducir y analizar las demandas de un powertrain eléctrico completo en condiciones específicas. Se simulan y reproducen los diferentes conductores, vehículos, carreteras y ciclos, así como las diferentes condiciones de los mismos. El objetivo es reducir las pruebas en carretera y poder reproducirlas con alta repetibilidad en laboratorio, controlando los parámetros de influencia.
  • Gestión Térmica
    La capacidad de desarrollo de CTAG abarca los sistemas de gestión térmica, el modelado térmico (CFD) y el trabajo en bancos de prueba para electrónica de potencia.
    • Desarrollamos soluciones innovadoras centradas en el confort térmico y en la eficiencia energética, combinando tecnologías de calentamiento/enfriamiento. El objetivo es incrementar la autonomía y la vida útil de los componentes.
    • Contamos con competencias avanzadas de modelado (CFD), simulación, prototipado y ensayos que respaldan nuestra actividad.
    • Nuestros proyectos se centran en la reducción de costes, la homogeneización de la temperatura de la batería, el precalentamiento de baterías en climas fríos, la recuperación de calor de convertidores electrónicos de potencia, o la optimización del uso de la energía, por ejemplo, mediante la gestión térmica de la cabina basada en las percepciones de los usuarios o la integración de bombas de calor específicas.
    • Diagnóstico y desarrollo de algoritmos de gestión térmica para Powertrain. Analizamos y desarrollamos estrategias de control para la gestión térmica mediante herramientas de simulación, análisis de datos de carretera y test en bancos dinamométricos.
    Desarrollo estructural de vehículos eléctricos
    El desarrollo y optimización de estructuras específicas para vehículos híbridos y eléctricos es uno de los grandes retos del sector de la automoción y, por lo tanto, una de las áreas en las que CTAG plantea su actividad.
    Promovemos y llevamos a cabo actividades de I+D orientadas a la reducción del peso, el reciclaje o la reutilización de materiales, a la introducción de nuevos materiales con funcionalidades específicas y a la protección estructural tanto de los pasajeros como de la batería.
    Planes de validación de componentes
    • Diseño, planificación y ejecución de planes de validación de componentes de automoción según normativas de fabricante (OEM y TIER-1) y estándares nacionales e internacionales.
    • Asesoramiento a cliente sobre especificaciones de ensayo, normativas y estándares de aplicación al producto.
    • Diseño y fabricación de herramientas de validación, equipos, bancos de ensayo e instalaciones técnicas.
    • Documentación y análisis crítico de fallos, orientados a la mejora del producto.
    Vehículo de hidrógeno
    • Sistema de suministro de gas H2.
    • Box securizado para inertización y preparación de ensayos de vehículos de pila de combustible de H2.
    • E-Axle adaptado para cadena de tracción híbrida de vehículo de hidrógeno.
    • Desarrollo de algoritmos para la optimización y mejora de la cadena de tracción híbrida pila-batería….