Optimización energética de vehículos eléctricos híbridos

Abstract

La utilización de sistemas de propulsión híbridos eléctricos para el transporte urbano como alternativa a las plataformas convencionales propulsadas únicamente por motor de combustión interna representan una opción ciertamente competitiva en términos económicos y de prestaciones, y con notables ventajas en términos de contaminación y eficiencia energética. Por tal motivo, en los últimos años, numerosos estudios repor- tados en la literatura han abordado diversos aspectos de estos sistemas de propulsión, siendo la mayor parte de ellos orientados a trabajos de optimización, con el objetivo de mejorar su eficiencia energética, aumentar su vida útil y reducir los costos de adquisición de las plataformas híbridas. En esta tesis se presenta un extenso estudio acerca de los sistemas de propulsión de híbridos eléctricos. Las contribuciones realizadas radican esencialmente en la metodología y en los trabajos de optimización aplicados al diseño, dimensionamiento y gestión energética, sobre diferentes plataformas híbridas eléctricas. La tesis abarca tres aspectos íntimamente relacionados del diseño de las plataformas híbridas: arquitectura, dimensionamiento de componentes y gestión energética. En la primera parte se trabaja sobre los sistemas de propulsión híbridos integrados por motor de combustión interna, motores eléctricos y batería. Específicamente se propone una metodología para abordar el dimensionamiento óptimo de sus componentes con un enfoque multi-objetivo que incluye tanto el consumo de combustible como la degradación de la batería. Dicho estudio incluye además la formulación y el análisis de diferentes estrategias de gestión energética, también con un enfoque multi-objetivo, incluyendo la estrategia óptima. Una segunda contribución realizada por esta tesis está asociada a la arquitectura de la plataforma, y específicamente orientada los sistemas de propulsión híbridos reconfigurables. En este caso se propone una nueva arquitectura reconfigurable que ofrece ventajas en múltiples aspectos en comparación con una de las plataformas híbridas más reconocidas en la literatura y la más masiva del mercado automotriz actual.