Diseño de un sistema de frenado regenerativo para una bicicleta

Abstract

El presente proyecto expone el diseño de un sistema de frenado regenerativo para una bicicleta para que aproveche la energía cinética al frenar. Este diseño se compone de tres subsistemas: el primero almacena energía en forma de energía potencial elástica mediante un resorte helicoidal a torsión, el segundo utiliza un motor eléctrico y el tercero usa los frenos convencionales de banda a fricción. Dichos subsistemas funcionan de forma simultánea. Para la entrega de la energía almacenada se desactivan los frenos; en caso de requerirse usar los frenos a fricción, se activa una palanca que desactivará el sistema regenerativo. La metodología que se llevó a cabo consistió en evaluar la carga energética que deben almacenar los frenos. Luego, se evaluaron los factores que incurren en el frenado y las características que deberían otorgar los tres tipos de frenos trabajando de forma simultánea. También, se hicieron pruebas de frenado para una bicicleta de 15 kg de , con el fin de obtener las características de frenado, escogiendo entre las diferentes alternativas de frenado regenerativo un resorte helicoidal de torsión y un motor eléctrico, como las opciones óptimas que satisfacen los requerimientos de frenado. Se dimensionó y realizó el modelo en SolidWorks y se construyó el modelo funcional de este, con el fin de obtener una visión del comportamiento y funcionalidad en la bicicleta. Asimismo, se realizó el cálculo de la eficiencia y relación de costo/beneficio del sistema, basados en las características que describían los fabricantes de los componentes que intervienen en el almacenamiento energético. Por último, se obtuvo el análisis de la relación costo beneficio para el sistema, se demostró que el sistema es viable financieramente