Estrategia de Gestión de Energía Basada en Lógica Difusa para el Sistema de Propulsión Híbrido Eléctrico de Aeronaves VTOL de Ala Fija
Autores: Zhu, Yingtao; Zhu, Bingjie; Yang, Xixiang; Hou, Zhongxi; Zong, Jianan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estrategia de Gestión de Energía Basada en Lógica Difusa para el Sistema de Propulsión Híbrido Eléctrico de Aeronaves VTOL de Ala Fija
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estrategia de gestión de energía
Sistema de propulsión híbrido eléctrico en serie
Lógica difusa
Línea de operación ideal
Paquete de baterías
Motor de combustión interna
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta en este documento una estrategia de gestión de energía para un sistema de propulsión eléctrica híbrido en serie diseñado para una aeronave de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) de ala fija. El método propuesto combina una línea de operación ideal (IOL) y lógica difusa. La lógica difusa se utiliza para asignar de manera dinámica y óptima la potencia de salida del generador y del paquete de baterías de acuerdo con los requisitos de potencia de la aeronave y el estado de carga (SOC) del paquete de baterías. El controlador IOL se utiliza para optimizar el punto de operación del motor de combustión interna (ICE) y mejorar la economía de combustible del sistema. Se establece un modelo detallado de la aeronave y un modelo del sistema de energía. Se simula el proceso de vuelo de una aeronave VTOL de 100 kg bajo un perfil de misión típico. Los resultados de la simulación muestran que operar el ICE basado en IOL puede mejorar significativamente su eficiencia. La introducción de la lógica difusa para optimizar la asignación de potencia del generador y del paquete de baterías mejora la eficiencia general del sistema. Se verifica la viabilidad y efectividad de la estrategia de gestión de energía propuesta en este documento, y se proporcionan ideas de diseño y métodos de análisis para la gestión de energía de una aeronave eléctrica híbrida.
Descripción
Se presenta en este documento una estrategia de gestión de energía para un sistema de propulsión eléctrica híbrido en serie diseñado para una aeronave de despegue y aterrizaje vertical (VTOL) de ala fija. El método propuesto combina una línea de operación ideal (IOL) y lógica difusa. La lógica difusa se utiliza para asignar de manera dinámica y óptima la potencia de salida del generador y del paquete de baterías de acuerdo con los requisitos de potencia de la aeronave y el estado de carga (SOC) del paquete de baterías. El controlador IOL se utiliza para optimizar el punto de operación del motor de combustión interna (ICE) y mejorar la economía de combustible del sistema. Se establece un modelo detallado de la aeronave y un modelo del sistema de energía. Se simula el proceso de vuelo de una aeronave VTOL de 100 kg bajo un perfil de misión típico. Los resultados de la simulación muestran que operar el ICE basado en IOL puede mejorar significativamente su eficiencia. La introducción de la lógica difusa para optimizar la asignación de potencia del generador y del paquete de baterías mejora la eficiencia general del sistema. Se verifica la viabilidad y efectividad de la estrategia de gestión de energía propuesta en este documento, y se proporcionan ideas de diseño y métodos de análisis para la gestión de energía de una aeronave eléctrica híbrida.