Desarrollo de una Powerwall alimentada por energía eólica y fotovoltaica para la carga de vehículos eléctricos de la carrera de electricidad

Abstract

El crecimiento acelerado de vehículos eléctricos en Ecuador, evidenciado por el aumento de importaciones de motos eléctricas enfrenta obstáculos críticos: infraestructura de carga limitada, sistemas eléctricos inadecuados y vulnerabilidad ante cortes energéticos, exigiendo soluciones técnicas innovadoras para una movilidad sostenible. Este estudio desarrolla una Powerwall híbrida con energía fotovoltaica y eólica para cargar vehículos eléctricos en la Universidad Técnica del Norte. Su propósito es integrar energías renovables en la movilidad sostenible, reducir la dependencia de combustibles fósiles y disminuir emisiones contaminantes, demostrando soluciones prácticas ante la creciente demanda energética. Se implementó la metodología Espiral Modificada de Boehm, adaptada a cuatro fases: Análisis (método documental y entrevistas), Diseño (cálculos técnicos y dimensionamiento), Implementación (método experimental con prototipos) y Pruebas (verificación de mediciones eléctricas). Este ciclo iterativo permitió optimizar progresivamente el sistema Powerwall desarrollado. Las pruebas confirmaron que la Powerwall opera eficientemente en la carga de vehículos eléctricos de la carrera de Electricidad. La simulación con carga resistiva de 5500W, equivalente a tres vehículos conectados simultáneamente, demostró un funcionamiento óptimo del sistema, cumpliendo con los parámetros eléctricos requeridos. Este sistema Powerwall demuestra ser la solución óptima por su relación costo-beneficio y compatibilidad con generación híbrida solar-eólica. Los parámetros de voltaje, corriente y potencia fueron determinantes en su diseño, logrando abastecer eficientemente los tres vehículos eléctricos de la carrera de Electricidad.