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Estrategia de control jerárquico con consideración dinámica de la batería para un tranvía de doble pila de combustible/batería

Autores: Do, Tri-Cuong; Trinh, Hoai-An; Ahn, Kyoung-Kwan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Estrategia de control jerárquico con consideración dinámica de la batería para un tranvía de doble pila de combustible/batería


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Estrategia de control de energía propuesta
Tranvía híbrido de doble celda de combustible/batería
Métodos de optimización en línea y fuera de línea
Comportamiento dinámico de la batería
Control de búsqueda de extremos
Convertidores DC/DC
Estrategia de gestión de energía

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 38

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento propone una estrategia jerárquica de control de energía para un tranvía híbrido de doble pila de combustible/batería, que combina métodos de optimización en línea y fuera de línea teniendo en cuenta el comportamiento dinámico de la batería. En la capa superior, se emplea un control de búsqueda de extremos basado en un filtro de paso de banda (BFESC) en línea para estimar la potencia de referencia entre el sistema de doble pila de combustible y la batería. Además, el comportamiento dinámico de la batería se considera una función de penalización del BFESC para mantener sus parámetros dentro de los límites deseados. En la capa intermedia, el requisito de potencia para cada sistema de pila de combustible se calcula utilizando un método fuera de línea llamado método de búsqueda de mapas. Finalmente, la pila de combustible y la batería suministran la potencia requerida al bus DC a través de convertidores DC/DC, que son controlados por controladores PID en la capa inferior. Para verificar la efectividad de la estrategia de control propuesta, se construye un modelo de simulación en Matlab/Simulink. Los resultados demuestran que el sistema de doble pila de combustible/batería bajo el control de la estrategia de gestión de energía propuesta (EMS) puede operar de manera eficiente mientras mejora la durabilidad de la batería. La eficiencia del sistema de pila de combustible al utilizar el EMS propuesto fue inferior al 4% en comparación con el EMS sin restricciones. Sin embargo, la pérdida de capacidad de la batería podría mejorar hasta un 25.9% en casos de corriente alta y alto SOC.

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