Analysis of power converters with devices of SiC for applications in electric traction systems

This article presents the analysis of two topologies of power converters. Voltage Source Inverter (VSI) and Current Source Inverter (CSI) proposals for traction system applications, these topologies are implemented with silicon carbide devices. The use of SiC semiconductors allow working at high switching frequency (100KHz), increase the working temperature range and decreasing power losses during conduction and activation of the semiconductors. The objective is analyze these topologies and select the one that provides the best performance and behavior at high frequency to improve it on a electric traction system.Postprint (author's final draft

Reestructuración del Banco de Proyectos del Departamento Administrativo de Planeación Municipal (DAPM) de la Alcaldía de Santiago de Cali

La administración pública, a través de sus planes de gobierno, define su direccionamiento estratégico en su Plan de Desarrollo que se materializa con los proyectos de inversión pública -- La gestión de estas depende de los resultados esperados, convirtiéndose en una herramienta esencial para el buen desarrollo de las organizaciones -- En este sentido, es necesario articular e integrar todos los elementos de la gestión de los proyectos existentes en el sector público y el privado para estandarizarlos e integrarlos y así avanzar en el grado de madurez de las oficinas de proyectos -- Es por ello que la reestructuración de la oficina de proyectos proporciona a sus dirigentes la compatibilidad necesaria para ejecutar sus proyectos dentro del plazo, el costo y la calidad requerida, mediante el uso de las mejores prácticas en los procesos de planificación, ejecución, seguimiento y control, así como de factores particulares de la gestión públic

Traffic automation: conceptual design of an automated transportation system, legislative analysis, new mobility model and impact on the national economy

280 p.[ES] La navegación autónoma se presenta como la mayor revolución en la historia del transporte, debido a que los últimos avances científicos conseguidos avalan décadas de investigación en un sector con el potencial para solucionar los graves problemas del actual sistema de transporte. Sin embargo, la existencia de un elevado número de vehículos autónomos navegando en un mismo escenario plantea cuestiones y retos muy relevantes que aún no han sido resueltos. El trasfondo de esta cuestión es la automatización del tráfico en su conjunto. Las diferencias entre la automatización completa de un vehículo y la automatización del tráfico son muchas y notables. La investigación realizada en esta tesis analiza en profundidad la automatización del tráfico a nivel nacional, los retos científicos y tecnológicos, así como las implicaciones y consecuencias legislativas, económicas y sociales. Se presenta un modelo conceptual de sistema automatizado de transporte, diseñado para una movilidad en la que los sistemas autónomos reemplazan a las personas en la navegación. Es un sistema fundamentado en tres elementos principales que son: la gestión automatizada del tráfico, ejecutada por los Centros de Control del Tráfico (CCT), los ingenios autónomos, encargados de realizar las misiones propias del transporte, y una red de comunicaciones dedicada a la movilidad automatizada, o Red S3. La combinación de estos elementos permite la generación de un nuevo espacio radioeléctrico, el denominado Espacio Automatizado Multicontexto (EAMu), con importantes implicaciones operativas y comerciales. El sistema de transporte automatizado se caracteriza por la intermodalidad, integrando la navegación autónoma terrestre, aérea y marina. Automatizar el tráfico de un país, en este caso España, tiene importantes connotaciones jurídicas y administrativas. Se analizan los paradigmas fundamentales que definirán la nueva legislación que será necesaria para una movilidad automatizada. El proceso legislativo se estructurará en diferentes fases, en las que se irán escalando las acciones regulatorias. Se evalúa la estructura administrativa del trasporte actual en España, identificando los organismos y entidades que deberán ejecutar estas acciones legislativas. El impacto de la automatización en la movilidad también será muy importante. Se presenta un estudio en base a datos de movilidad reales de una ciudad de referencia, y los resultados obtenidos muestran la magnitud de esta revolución. La irrupción de los sistemas autónomos inteligentes permite redefinir las funcionalidades de los ingenios. En situaciones ideales se podría reducir el parque móvil por encima del 90%, satisfaciendo completamente la demanda de movilidad. Además, se puede llegar a duplicar la velocidad media de circulación en los núcleos urbanos. De igual modo, el impacto en la economía nacional es elevadísimo. Se han analizado los sectores más afectados, que representan el 38,16% del PIB de España. Las consecuencias de la automatización del tráfico en cada uno de ellos son muy grandes, en unos casos positivas y en otros negativas. La automatización del tráfico permite un modelo de movilidad sostenible, eficiente y seguro. Redefine los patrones y reglas de tráfico, pasando del tráfico por lotes al tráfico de flujos. Y también proporciona una movilidad bajo demanda e intermodal, dando lugar a una nueva estructura económica y permitiendo la recuperación de las ciudades para las personas.[EN] Autonomous navigation is presented as the greatest revolution in the history of transportation because the latest scientific advances achieved endorse decades of research in a sector with the potential to solve the serious problems of the current transportation system. However, the existence of a large number of autonomous vehicles navigating in the same scenario raises very relevant issues and challenges that have not yet been resolved. The background to this issue is the traffic automation. The differences between achieving fully autonomous vehicles and achieving traffic automation are many and significant. The research conducted in this thesis analyzes in depth the automation of the traffic at the national level, the scientific and technological challenges, as well as the legislative, economic and social implication and consequences. It presents a conceptual model of an automated transportation system designed for a mobility model in which autonomous systems replace people in navigation. It is a system based on three main elements: automated traffic management, executed by Traffic Control Centers (TCCs), autonomous vehicles, in charge of performing transport missions, and a communications network dedicated to autonomous mobility, or S3 Network. The combination of these elements allows the generation of a new radio space, the so-called Multidimensional Automated Space (MAS), with important operational and commercial implications. This automated transportation system is characterized by intermodality, integrating autonomous land, air and marine navigation. Automating a country’s traffic, in this case Spain, has important legal and administrative connotations. The fundamental paradigms that will define the new legislation that will be necessary for automated mobility are analyzed. The legislative process will be structured in different phases in which regulatory actions will be scaled. The current administrative structure of transport in Spain is evaluated, identifying the organizations and entities that will have to execute this legislative actions. The impact of automation on mobility will also be very important. A study is presented in a reference city based on real mobility data, and the results obtained show the magnitude of this revolution. The advent of intelligent autonomous systems makes it possible to redefine the functionalities of the vehicles. In ideal situations, the vehicle fleet could be reduced by more than 90% to meet the demand for mobility, doubling the average speed of traffic in urban areas. Similarly, the impact on the national economy is extremely high. The most affected sectors have been analyzed, representing 38,16% of Spain`s GDP. The consequences of traffic automation in each of them are very important, in some cases very positive an in others very negative. Traffic automation enables a sustainable, efficient and safe mobility model, redefining traffic patterns and rules, moving from batch traffic to flow traffic, providing on-demand and intermodal mobility, giving rise to a new economic structure and allowing the recovery of cities for people

Optimization of a CSI inverter and DC/DC elevator with silicon carbide devices, for applications in electric traction systems

The applications of electric traction systems currently focus on developing technologies with greater energy efficiency and lower environmental impact. Manufacturers of hybrid and electric vehicles are looking for ways to improve and optimize the efficiency of their models. Manufacturers are looking for more efficient and more compact converter topologies. The use of new band gap materials in the construction of these topologies has generated many debates and new lines of research especially in the optimization of these topologies. The silicon carbide (SiC) based switching devices provide significant performance improvements in many aspects, including lower power dissipation, higher operating temperatures, and faster switching, compared with conventional Si devices, all these features make that these devices generate interest in applications for electric traction systems. This work presents a method for improving total harmonic distortion (THD) in the currents of output and efficiency in SiC current source inverter for future application in an electric traction system. The method proposed consists in improving the coupling of a bidirectional converter topology V-I and CSI. The V-I converter serves as a current regulator for the CSI and allows the recovery of energy. The method involves an effective selection of the switching frequencies and phase angles for the carriers signals present in each converter topology. With this method, it is expected to have a reduction of the total harmonic distortion THD in the output currents. In addition, an analysis of the losses in the motor and topologies of power converters is developed considering the optimization method previously analyzed. The weighted average efficiency of the whole system (power converters + motor) in differents conditions of operations is presented.Las aplicaciones de los sistemas de tracción eléctrica actualmente se centran en el desarrollo de tecnologías con mayor eficiencia energética y menor impacto ambiental. Los fabricantes de vehículos híbridos y eléctricos están buscando formas de mejorar y optimizar la eficiencia de sus modelos. Los fabricantes buscan topologías de convertidores más eficientes y más compactas. El uso de nuevos materiales de banda prohibida en la construcción de estas topologías ha generado muchos debates y nuevas líneas de investigación, especialmente en la optimización energética de las mismas. Los dispositivos de conmutación basados en carburo de silicio (SiC) proporcionan mejoras significativas en la eficiencia en muchos aspectos, incluida una menor disipación de potencia, temperaturas de funcionamiento más altas y una conmutación más rápida, en comparación con los dispositivos de Si convencionales. Todas estas características hacen que estos dispositivos generen interés en las aplicaciones de sistemas tracción eléctrica. Este trabajo presenta un método para mejorar la distorsión armónica total (THD) en las corrientes de salida y eficiencia en el inversor de fuente de corriente SiC para aplicaciones futuras en un sistema de tracción eléctrica. El método propuesto consiste en mejorar el acoplamiento de una topología de convertidor bidireccional V-I y CSI. El convertidor V-I sirve como un regulador de corriente para el CSI y permite la recuperación de energía. El método implica una selección efectiva de las frecuencias de conmutación y los ángulos de fase para las señales portadoras presentes en cada topología del convertidor. Con este método, se espera una reducción de la distorsión armónica total THD en las corrientes de salida. Además, se desarrolla un análisis de las pérdidas en el motor y las topologías de los convertidores de potencia considerando el método de optimización analizado previamente. Se presenta la eficiencia promedio ponderada de todo el sistema (convertidores de potencia + motor) en diferentes condiciones de operaciónPostprint (published version

Desarrollo de la oralidad en primer curso de educación primaria a través de diferentes recursos

La competencia comunicativa consiste en la habilidad de utilizar la lengua de forma correcta, adecuada, coherente, cohesionada y eficaz, de acuerdo con sus componentes lingüístico, sociolingüístico, textual y discursivo. La escuela puede desempeñar un papel muy importante en el desarrollo de las habilidades orales, por lo que debemos trasladar al aula situaciones comunicativas reales con el objetivo de que el alumnado logre adquirir y desarrollar estrategias comunicativas, mediante recursos, herramientas y materiales para el desarrollo de la competencia comunicativa oral. Presento una serie de actividades que surgen a partir de cuatro recursos diferentes para la mejora de la competencia comunicativa oral en primer curso de Educación PrimariaGrado en Educación Primari

The Journal of the Friends' Historical Society vol. 56 No. 4

The applications of electric traction systems currently focus on developing technologies with greater energy efficiency and lower environmental impact. Manufacturers of hybrid and electric vehicles are looking for ways to improve and optimize the efficiency of their models. Manufacturers are looking for more efficient and more compact converter topologies. The use of new band gap materials in the construction of these topologies has generated many debates and new lines of research especially in the optimization of these topologies. The silicon carbide (SiC) based switching devices provide significant performance improvements in many aspects, including lower power dissipation, higher operating temperatures, and faster switching, compared with conventional Si devices, all these features make that these devices generate interest in applications for electric traction systems. This work presents a method for improving total harmonic distortion (THD) in the currents of output and efficiency in SiC current source inverter for future application in an electric traction system. The method proposed consists in improving the coupling of a bidirectional converter topology V-I and CSI. The V-I converter serves as a current regulator for the CSI and allows the recovery of energy. The method involves an effective selection of the switching frequencies and phase angles for the carriers signals present in each converter topology. With this method, it is expected to have a reduction of the total harmonic distortion THD in the output currents. In addition, an analysis of the losses in the motor and topologies of power converters is developed considering the optimization method previously analyzed. The weighted average efficiency of the whole system (power converters + motor) in differents conditions of operations is presented.Las aplicaciones de los sistemas de tracción eléctrica actualmente se centran en el desarrollo de tecnologías con mayor eficiencia energética y menor impacto ambiental. Los fabricantes de vehículos híbridos y eléctricos están buscando formas de mejorar y optimizar la eficiencia de sus modelos. Los fabricantes buscan topologías de convertidores más eficientes y más compactas. El uso de nuevos materiales de banda prohibida en la construcción de estas topologías ha generado muchos debates y nuevas líneas de investigación, especialmente en la optimización energética de las mismas. Los dispositivos de conmutación basados en carburo de silicio (SiC) proporcionan mejoras significativas en la eficiencia en muchos aspectos, incluida una menor disipación de potencia, temperaturas de funcionamiento más altas y una conmutación más rápida, en comparación con los dispositivos de Si convencionales. Todas estas características hacen que estos dispositivos generen interés en las aplicaciones de sistemas tracción eléctrica. Este trabajo presenta un método para mejorar la distorsión armónica total (THD) en las corrientes de salida y eficiencia en el inversor de fuente de corriente SiC para aplicaciones futuras en un sistema de tracción eléctrica. El método propuesto consiste en mejorar el acoplamiento de una topología de convertidor bidireccional V-I y CSI. El convertidor V-I sirve como un regulador de corriente para el CSI y permite la recuperación de energía. El método implica una selección efectiva de las frecuencias de conmutación y los ángulos de fase para las señales portadoras presentes en cada topología del convertidor. Con este método, se espera una reducción de la distorsión armónica total THD en las corrientes de salida. Además, se desarrolla un análisis de las pérdidas en el motor y las topologías de los convertidores de potencia considerando el método de optimización analizado previamente. Se presenta la eficiencia promedio ponderada de todo el sistema (convertidores de potencia + motor) en diferentes condiciones de operació

La movilidad en un espacio peatonal del centro histórico de la Ciudad de México apoyada por las nuevas tecnologías: el fenómeno de la peatonalización de la calle Francisco I. Madero como caso de estudio

152 páginas. Especialización en Diseño.El conflicto por el espacio urbano entre lo público y lo privado, así como entre lo social y lo político y económico son sólo unas de tantas dimensiones de la problemática en la calle de Madero, que presenta problemáticas de carácter social, político, local y global, económico, histórico, artístico, vial y tecnológico. Entre sus más importantes y característicos problemas se encuentra el congestionamiento producido por la alta carga peatonal que se acumula, en parte gracias al éxito obtenido después del proceso de peatonalización. Las prácticas de apropiación son cambios crecientes que se gestaron en la calle gracias a la peatonalización y fueron un elemento que se suma al interés y preferencia social por este espacio público. Por ello se han estudiado los elementos de la identidad y su relación con los aspectos del espacio, que dan origen a este proceso que inicio antes y después de la peatonalización de la calle. A partir de este cambio que lo material, lo social y los imaginarios se vuelven aspectos a estudiar para comprender este espacio público en particular. Es gracias a la posición estratégica de la calle de Madero, que, a través del tiempo, ganó preferencia en los ciudadanos y plusvalía por sus intervenciones físicas y concepción de centralidades. En consecuencia atrajo grandes capitales económicos que aumentaron los costos del suelo y los inmuebles; ya que después de su revitalización acrecentó su función como vía de gran flujo peatonal entre dos importantes nodos de centralidad (Zócalo y Bellas Artes); por ser ruta casi obligada de transbordo entre diferentes accesos de transportes colectivos (trolebús, metro y metrobus), por su seguridad y preferencia al peatón (ventajas gracias a la peatonalización), por su gran acervo histórico y cultural (museos y edificios históricos), y por su interés turístico y de entretenimiento (nacional e internacional). Hay gran posibilidad para resolver algunos de los problemas que se producen en la urbe a partir del desarrollo de la tecnología de la información y de la comunicación y el creciente uso de los dispositivos móviles; por ello se necesita una combinación entre un buen diseño urbano y el aprovechamiento de las nuevas tecnologías, lo cual beneficiaría a todos sus habitantes

Study through Geant4, for Time Resolution characterization of different detectors arrays coupled with two SiPMs, as a function of: the scintillator plastic material, its volumetric dimensions and the location of the radiation emission source

The high time resolution detectors are relevant in those experiments or simulations were the particles to detect, have a very short time of flight (TOF), and due this it´s required that the detections times are ranged between ns. & ps.Using Geant4 software, it was made thirty simulations of coupled detectors to plastic scintillators with two silicon photomultipliers (SiPMs) located on the scintillator’s central sides. To characterize the time resolution, it was required to quantify the optical photons that reach the Score in a certain time, which are generated by muons on the surface of the plastic scintillator. Different configurations of muon beams were simulated at energy of 1 GeV, to interact with the configuration of the scintillator material of its corresponding arrangement. The simulations were made varying three parameters: the scintillator material “BC404 & BC422”, its size, and the location of the radiation source. Fifteen simulations correspond to BC404 material & fifteen simulations to BC422 material respectively. The first five simulations consisted in varying the scintillator’s volumetric size and collocate the muons beam guided randomly distributed over it, the next five simulations differentiate from setting up a directly centered beam, and the last five simulations for guide the beam on the left lower corner of each scintillator.The best time resolution achieved was σ= 8.67 +/− 0.26 ps., reported by the detector with BC422 scintillator material which has a volume of 20x20x3 mm3

Control method of impedance network in SiC power converters for HEV/EV

Silicon carbide (SiC) devices provide significant performance improvements in many aspects, including lower power dissipation, higher operating temperatures, and faster switching, compared to conventional Si devices. All these features helped increase the interest in the applications of these devices for electric drive systems. The inclusion of an impedance network to elevate DC voltage would improve performance of an electric-traction system, because the topologies of impedances networks can eliminate the need of a DC-DC converter. However, it is important to know control methods that applicable to this type of topologies to systems that are more efficient. This paper presents the analysis of a control method in a power converter topology using SiC devices with an impedance network to elevate DC voltage for electric traction applications. The proposed analisys includes the implementation of a control method in Current Fed Quasi-Z topology, with 100 kHz switching frequency, and its analysis using the simulation of the control method, the power losses in SiC devices and the stress on passive components in the impedance network. Finally, the obtained results are compared with a conventional Current Fed Quasi-Z topology built with silicon devices at a low switching frequency (2 KHz).Postprint (author's final draft

Implementation of high frequency SVM in a digital system for CS-SiC inverter

The operation of current source inverters at high frequency allows to reduce the size of the input coil and output filters. These advantages allowed to obtain converters with better performance and to reduce the size and weight of the passives elements, decreasing the manufacturing costs and while keeping the current harmonic distortion low. For these reasons, it is necessary to implement a modulation technique that allows the converter to work at a higher frequency 100 KHz. This article presents the design and implementation of a Space Vector Modulation (SVM) technique for high switching frequencies for a Current Source Inverter (CSI) topology implemented with SiC devices. The technique is programmed and implemented in a PIC 24FJ256GA406 microcontroller, for the activation and control of SiC devices in each leg of power converter.Postprint (author's final draft