Estrategia de reducción de emisiones de CO de vehículos híbridos basada en control predictivo del modelo
Autores: Reusser, Carlos A.; Herrera Hernández, Ramón; Lie, Tek Tjing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estrategia de reducción de emisiones de CO de vehículos híbridos basada en control predictivo del modelo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Unidad híbrida
Algoritmo de búsqueda de emisiones
Motor de combustión interna
Máquina eléctrica
Convertidores de energía
Control predictivo del modelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo propone una configuración de control de accionamiento híbrido, utilizando un algoritmo de búsqueda de emisiones mínimas, que garantiza la operación del Motor de Combustión Interna (ICE) en su rango de eficiencia de combustible, minimizando las emisiones de CO al controlar la dirección del flujo de potencia de la Máquina Eléctrica (EM). Esta acción se logra mediante Convertidores de Potencia, en este caso un Convertidor Buck-Boost DC-DC bidireccional en el lado de CC y un Convertidor T de CC-CA como etapa de inversión. El flujo de potencia se controla mediante un esquema de Control Predictivo de Modelo (MPC) bidireccional, basado en un algoritmo de optimización de emisiones. Se presenta una nueva configuración de tren motriz donde tanto el ICE como el EM están en disposición en tándem. El EM se acciona en función de los requisitos de tracción y las emisiones del ICE. El EM es capaz de operar en modo motor y generador asegurando el Punto de Operación de Emisión Mínima (MEOP) del ICE independientemente de la demanda mecánica en el tren motriz. Se presentan resultados de simulación y validación utilizando un prototipo virtual de Hardware en el Bucle (HIL) bajo diferentes condiciones de operación para validar la estrategia de optimización general propuesta.
Descripción
Este trabajo propone una configuración de control de accionamiento híbrido, utilizando un algoritmo de búsqueda de emisiones mínimas, que garantiza la operación del Motor de Combustión Interna (ICE) en su rango de eficiencia de combustible, minimizando las emisiones de CO al controlar la dirección del flujo de potencia de la Máquina Eléctrica (EM). Esta acción se logra mediante Convertidores de Potencia, en este caso un Convertidor Buck-Boost DC-DC bidireccional en el lado de CC y un Convertidor T de CC-CA como etapa de inversión. El flujo de potencia se controla mediante un esquema de Control Predictivo de Modelo (MPC) bidireccional, basado en un algoritmo de optimización de emisiones. Se presenta una nueva configuración de tren motriz donde tanto el ICE como el EM están en disposición en tándem. El EM se acciona en función de los requisitos de tracción y las emisiones del ICE. El EM es capaz de operar en modo motor y generador asegurando el Punto de Operación de Emisión Mínima (MEOP) del ICE independientemente de la demanda mecánica en el tren motriz. Se presentan resultados de simulación y validación utilizando un prototipo virtual de Hardware en el Bucle (HIL) bajo diferentes condiciones de operación para validar la estrategia de optimización general propuesta.