Gestión en tiempo real para un sistema de almacenamiento híbrido de vehículos eléctricos basado en control difuso
Autores: Rimpas, Dimitrios; Kaminaris, Stavrs D.; Piromalis, Dimitrios D.; Vokas, George
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Vehículos eléctricos
Baterías de litio
Hibridación
Controlador de lógica difusa
Distribución de energía
MATLAB/Simulink
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Siguiendo la Ley Europea del Clima de 2021 y el objetivo de neutralidad climática para el transporte de emisiones cero para 2050, los vehículos eléctricos continúan ganando cuota de mercado, alcanzando los 2.5 millones de vehículos en el primer trimestre de 2023. Los vehículos eléctricos utilizan un motor eléctrico para la propulsión alimentado por baterías de litio, que sufren de altas temperaturas causadas por condiciones de operación máximas y carga rápida, por lo que se implementa la hibridación con supercondensadores. En este documento, se emplea un controlador lógico difuso basado en un esquema basado en reglas y el modelo de Mamdani para controlar la distribución de potencia del sistema híbrido, impulsado por los parámetros de estado de carga y ciclo de trabajo. Se utiliza una topología activa con un convertidor DC-DC bidireccional en cada fuente en el entorno de MATLAB/Simulink, y se identifican cinco estados de potencia como aceleración y planeo. Los resultados muestran que el ciclo de trabajo ideal se encuentra entre 0.40-0.50 como un valor universal para todos los estados de potencia, que pueden variar dependiendo del estado de carga disponible. La eficiencia total se incrementa en un 6%, el tamaño se aumenta en un 22%, lo que lleva a un diseño más compacto, y la vida útil de la batería se extiende en un 20%. El trabajo futuro incluye pruebas con fuentes de energía más grandes y la aplicación de esta estrategia de gestión en operaciones en tiempo real.
Descripción
Siguiendo la Ley Europea del Clima de 2021 y el objetivo de neutralidad climática para el transporte de emisiones cero para 2050, los vehículos eléctricos continúan ganando cuota de mercado, alcanzando los 2.5 millones de vehículos en el primer trimestre de 2023. Los vehículos eléctricos utilizan un motor eléctrico para la propulsión alimentado por baterías de litio, que sufren de altas temperaturas causadas por condiciones de operación máximas y carga rápida, por lo que se implementa la hibridación con supercondensadores. En este documento, se emplea un controlador lógico difuso basado en un esquema basado en reglas y el modelo de Mamdani para controlar la distribución de potencia del sistema híbrido, impulsado por los parámetros de estado de carga y ciclo de trabajo. Se utiliza una topología activa con un convertidor DC-DC bidireccional en cada fuente en el entorno de MATLAB/Simulink, y se identifican cinco estados de potencia como aceleración y planeo. Los resultados muestran que el ciclo de trabajo ideal se encuentra entre 0.40-0.50 como un valor universal para todos los estados de potencia, que pueden variar dependiendo del estado de carga disponible. La eficiencia total se incrementa en un 6%, el tamaño se aumenta en un 22%, lo que lleva a un diseño más compacto, y la vida útil de la batería se extiende en un 20%. El trabajo futuro incluye pruebas con fuentes de energía más grandes y la aplicación de esta estrategia de gestión en operaciones en tiempo real.