Proyecto Final 4


Control de energía de un vehículo eléctrico

Imagina que eres parte de un equipo de ingenieros que está desarrollando el sistema de gestión de energía de un vehículo eléctrico autónomo. Este vehículo está diseñado para optimizar el consumo de energía, de acuerdo con diferentes condiciones, para maximizar la autonomía y evitar que se quede sin batería en los momentos más críticos.

El sistema de control de energía activa o desactiva diferentes componentes del vehículo (como el aire acondicionado, los faros, etc.) en función de las siguientes condiciones:

  • Nivel de batería (B): Si la batería está baja (B=0, es decir, menos del 20% de carga), se deben desactivar sistemas no esenciales para ahorrar energía, sólo si no el modo no es sport ni hay climatología adversa.

  • Modo de conducción (M): Si el vehículo está en "modo sport o de alto rendimiento" (M=1), el sistema activará los componentes necesarios para garantizar el rendimiento, como el motor eléctrico a máxima potencia, pero sólo si la autonomía restante es suficiente.

  • Condiciones meteorológicas (T): Si hay mal tiempo o condiciones meteorológicas adversas (T=1, por ejemplo, lluvia o nieve), el sistema debe activar los faros y el sistema de calefacción, pero sólo si la autonomía restante es suficiente.

  • Autonomía restante (A): Si la autonomía restante es baja (A=0), el sistema debe apagar los accesorios no esenciales, incluso si las otras condiciones lo requerían.

En primer lugar, tal y como se ha definido en el enunciado, debemos identificar el número de entradas, salidas y puertas lógicas a utilizar en el sistema. Así, en este caso, se utilizarán 4 entradas y 1 salida.

Por lo tanto, la nomenclatura y descripción de las entradas y salidas del sistema podría ser la siguiente:

Entrada 1: "B", nivel de batería. Cuando B = 1, el nivel de batería es óptimo; cuando B = 0, el nivel de batería es bajo.
Entrada 2: "M", modo de conducción. Cuando M = 1, está activo el modo sport o modo de alto rendimiento; cuando M = 0, está desactivado el modo sport.
Entrada 3: "T", sensor de lluvia. Cuando T = 1, hay condiciones meteorológicas adversas; cuando T=0, las condiciones meteorológicas son óptimas.
Entrada 4: "A", autonomía del vehículo. Cuando A = 1, el vehículo dispone de autonomía suficiente para recorrer grandes distancias; cuando A = 0, la autonomía restante es crítica.
Salida: "E", activación de modo ECO o sistemas no esenciales como la calefacción. Cuando E = 1, se activan los sistemas no esenciales; cuando E = 0, se desactivan los sistemas no esenciales y se activa el modo de ahorro de energía.

La tabla de verdad que podemos obtener a partir del enunciado dado, es la siguiente:

Entrada BEntrada MEntrada TEntrada ASalida E
00000
00010
00100
00111
01000
01011
01100
01111
10000
10010
10100
10111
11000
11011
11100
11111

Una vez definidas, el mapa de Karnaugh que se obtiene a partir de la tabla de verdad, es el siguiente:



De esta manera, la función resultado de este mapa es la siguiente:



En este caso, si simplificamos la función, tendremos una puerta AND y una puerta OR: 

Así, si montamos el circuito en el Módulo de Puertas, el resultante sería el siguiente:

Las tablas de verdad obtenidas para la salida de cada puerta en el Entrenador son:

Entrada MEntrada TSalida puerta OR
(Y1 = M+T)
000
011
101
111

Salida OR
(Y1 = M+T)
Entrada ASalida AND
(Y2: )
000
010
100
111
Como se puede apreciar, la tabla de verdad obtenida con el montaje en el Entrenador, se corresponde con la planteada a partir del enunciado.

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