Control Difuso de un Tranvía Híbrido Propulsado por Pila de Combustible, Batería y Supercondensador

Abstract

Resumen: El presente artículo se centra en la descripción de un nuevo sistema de gestión de energía para un nuevo tranvía, en la ciudad de Zaragoza (España), propulsado mediante pila de combustible de hidrógeno, como fuente principal de energía, y batería de ión-litio y supercondensador, como fuentes secundarias y de almacenamiento de energía. En la nueva configuración para este tranvía, la batería apoya a la pila de combustible durante los arranques y absorbe la potencia disponible durante las desaceleraciones y frenadas. Por su parte, el supercondensador, al ser el elemento de respuesta dinámica más rápida, actúa principalmente durante los picos de potencia, en los que ni la pila ni la batería son capaces de trabajar. El nuevo sistema de control y de gestión de la energía está basado en lógica difusa, siendo éste el encargado de generar la potencia de referencia en la pila y la variación de la potencia a intercambiar por parte de la batería. En el caso del supercondensador, un control en cascada formado por dos lazos de control ha sido utilizado para poder mantener constante la tensión del bus de continua. Las simulaciones, realizadas todas ellas bajo la plataforma MATLAB-Simulink® y utilizando el ciclo de trabajo real del actual tranvía, muestran como el nuevo sistema de control y gestión de la energía es perfectamente válido para su aplicación en este sistema híbrido. Palabras clave: Vehículos híbridos, sistema de gestión de energía, almacenamiento de energía, lógica difusa, convertidores