Diseño de un sistema de propulsión de un vehículo eléctrico híbrido de autonomía extendida con gestión estratégica de energía

Abstract

Cada vez crece más el interés por los vehículos híbridos como una iniciativa ecológica, sin embargo, existen inconvenientes respecto a la limitación de la autonomía, largos tiempos de recarga, complejidad de control al utilizar varias fuentes y poca vida útil de sus componentes. Este proyecto presenta como solución el diseño de un sistema de propulsión con gestión estratégica de energía para un vehículo híbrido liviano Go-kart el cual utiliza baterías como fuente principal de energía, celdas de combustible de hidrógeno como fuente auxiliar y un freno regenerativo. El diseño se evaluó con el Nuevo Ciclo de Manejo Europeo (NEDC) e inició con la selección de los componentes principales considerando una arquitectura en paralelo donde se destacó un motor de 16kW con banco de baterías de 12kW y tres celdas de 2kW cada una. Subsiguientemente, la selección fue corroborada y analizada para poder construir un modelo de gestión y control energético. El modelo de gestión se basó en la Programación Dinámica (DP), cuya comparación con un modelo básico basado en el software ADVISOR, mostró mayor eficiencia, lográndose un ahorro de 34 litros de hidrógeno, 3.8% de carga de la batería y 937 gramos de CO2 contaminante. Los resultados concluyeron con un diseño cero contaminantes en su uso con un modelo de gestión energética de mejor rendimiento y que cumple con objetivos de preservación de la vida útil de los componentes fuente de energía