Última actualización: 15/05/2019


Curso Académico: 2019/2020

Subsistema de Potencia
(18090)
Titulación: Máster Universitario en Ingeniería Espacial (360)
Escuela de Ingeniería y Ciencias Básicas


Coordinador/a: BARRADO BAUTISTA, ANDRES

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Tecnología Electrónica

Tipo: Optativa
Créditos: 2.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Materias que se recomienda haber superado
Un curso introductorio a la Electrónica de Potencia Análisis de circuitos electricos Teoría de control
Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.
Competencias Básicas CB6 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación CB7 Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio CB8 Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios CB9 Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades CB10 Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. Competencias Generales CG1 Capacidad para la formulación, comprobación crítica y defensa de hipótesis, así como el diseño de pruebas experimentales para su verificación. CG2 Capacidad de realizar juicios de valor y priorizar en la toma de decisiones conflictivas utilizando un pensamiento sistémico. CG4 Capacidad para trabajar en equipos multidisciplinares de manera cooperativa para completar tareas de trabajo CG5 Capacidad para manejar el idioma inglés, técnico y coloquial. Competencias Específicas CE6 Capacidad para comprender y aplicar los conocimientos, métodos y herramientas de la ingeniería espacial al análisis de los sistemas de potencia de los vehículos espaciales. RESULTADO DEL APRENDIZAJE El curso sobre el subsistema de potencia (EPS) analiza la producción, almacenamiento, conversión, distribución y gestión de la energía eléctrica en un vehículo espacial. Este curso aborda desde los requisitos hasta el proceso de diseño. Se estudian los principales componentes básicos del subsistema de potencia de las naves espaciales, tales como: las fuentes de potencia primaria, incluyendo las pilas de combustible, la energía solar fotovoltaica, la energía estática y dinámica; el almacenamiento de energía, estudiando varios tipos de baterías; la distribución de energía basada en convertidores de potencia, MPPT, relés y protecciones; y finalmente la gestión de la potencia. Además, durante el curso se desarrollan varios ejemplos de diseño, como la selección de la arquitectura EPS, el balance de potencia, el dimensionamiento de paneles solares y el dimensionamiento de baterías. Gracias a este curso, el estudiante podrá obtener un conocimiento general sobre el sistema de distribución de potencia de las naves espaciales actuales.
Descripción de contenidos: Programa
El programa de la asignatura incluye: 1. Descripción general del subsistema de potencia eléctrica 1.1. Introducción 1.2. Funciones del sistema de potencia 1.3. Arquitectura e identificación de componentes 1.4. Proceso de diseño 2. Fuentes primarias de energía 2.1. Tipos de fuentes primarias 2.1.1. Baterías primarias 2.1.2. Pilas de Combustible 2.1.3. Solar fotovoltaica 2.1.4. Potencia estática 2.1.5. Potencia Dinámica 2.2. Comparativa 2.3. Dimensionamiento de los paneles solares 3. Almacenamiento de energía 3.1. Baterías secundarias 3.2. Tipos de baterías 3.2.1. Baterías de níquel 3.2.2. Baterías de litio 3.2.3. Baterías de plata 3.3. Selección de la batería 3.4. Sistema fotovoltaico-batería 3.5. Dimensionamiento de las baterías 3.6. Otras posibilidades de almacenamiento de energía 4. Distribución de energía 4.1. Convertidor de potencia 4.2. Lazos de control. MPPT 4.3. Relés mecánicos y de estado sólido 4.4. Protección y redundancias 5. Regulación y control de potencia 5.1. Visión general 5.2. Gestión de la energía
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
ACTIVIDADES FORMATIVAS DEL PLAN DE ESTUDIOS REFERIDAS A MATERIAS AF1 Clase teórica AF2 Clases prácticas AF3 Prácticas en aula de informática AF4 Prácticas de laboratorio AF6 Trabajo en grupo AF7 Trabajo individual del estudiante AF8 Actividades de evaluación Código actividad Nº Horas totales Nº HorasPresenciales % Presencialidad Estudiante AF1 103 103 100 AF2 45 45 100 AF3 28 28 100 AF4 14 14 100 AF6 67 0 0 AF7 400 0 0 AF8 24 24 100 TOTAL MATERIA 682 215 32 Metodologías docentes que se utilizarán en esta materia MD1, MD3, MD5 MD1 Exposiciones en clase del profesor con soporte de medios informáticos y audiovisuales, en las que se desarrollan los conceptos principales de la materia y se proporciona la bibliografía para complementar el aprendizaje de los alumnos. MD3 Resolución de casos prácticos, problemas, etcetera planteados por el profesor de manera individual o en grupo MD5 Elaboración de trabajos e informes de manera individual o en grupo
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 40
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 60
Bibliografía básica
  • Mukund R. Patel. Spacecraft power system. CRC Press . 2004; ISBN 9780849327865
  • Peter Fortescue (Editor), Graham Swinerd (Editor), John Stark (Editor). Spacecraft Systems Engineering, 4th Edition. Wiley. 2011; ISBN: 978-0-470-75012-4
Bibliografía complementaria
  • G. M. Hanley. Satellite Power Systems (SPS) Concept Definition Study. Volume VII ¿ System/Subsystems Requirements Data book. NASA Contractor Report 3399. 1981

El programa de la asignatura y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.