Catálogo de publicaciones

La utilización de sistemas de propulsión híbridos eléctricos para el transporte urbanocomo alternativa a las plataformas convencionales propulsadas únicamente por motorde combustión interna representan una opción ciertamente competitiva en términoseconómicos y de prestaciones, y con notables ventajas en términos de contaminacióny eficiencia energética. Por tal motivo, en los últimos años, numerosos estudios reportadosen la literatura han abordado diversos aspectos de estos sistemas de propulsión,siendo la mayor parte de ellos orientados a trabajos de optimización, con el objetivode mejorar su eficiencia energética, aumentar su vida útil y reducir los costos deadquisición de las plataformas híbridas.En esta tesis se presenta un extenso estudio acerca de los sistemas de propulsiónhíbridos eléctricos. Las contribuciones realizadas radican esencialmente en lametodología y en los trabajos de optimización aplicados al diseño, dimensionamientoy gestión energética, sobre diferentes plataformas híbridas eléctricas. El propósitogeneral de esta tesis es mejorar las prestaciones de las mismas incluyendo múltiplesaspectos, todos ellos destinados a acelerar la inserción de los sistemas de propulsiónhíbridos eléctricos en el transporte urbano.La tesis abarca tres aspectos íntimamente relacionados del diseño de las plataformashíbridas: arquitectura, dimensionamiento de componentes y gestión energética. Enla primera parte se trabaja sobre los sistemas de propulsión híbridos integrados pormotor de combustión interna, motores eléctricos y batería. Específicamente se proponeuna metodología para abordar el dimensionamiento óptimo de sus componentes conun enfoque multi-objetivo que incluye tanto el consumo de combustible como ladegradación de la batería. Dicho estudio incluye además la formulación y el análisisde 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 arquitecturade la plataforma, y específicamente orientada los sistemas de propulsión híbridosreconfigurables. En este caso se propone una nueva arquitectura reconfigurable queofrece ventajas en múltiples aspectos en comparación con una de las plataformashíbridas más reconocidas en la literatura y la más masiva del mercado automotriz actual. Además de la arquitectura en sí, se presentan las directrices para abordarde manera eficiente el cómputo de la estrategia de gestión optima vía ProgramaciónDinámica en plataformas reconfigurables con múltiples entradas de control y múltiplesvariables de estado.Por último, se estudian los sistemas de propulsión híbridos con pilas de combustible,específicamente aquellos que utilizan supercapacitores como almacenadorde energía. La gestión energética en este tipo de plataformas presenta un especialdesafío debido a la presencia de restricciones activas que dependen de variables deestado. En este caso, se presenta una nueva estrategia de gestión energética de tiemporeal que, basada en la estimación de la demanda energética en un horizonte cercano,permite mejorar las prestaciones de estas plataformas en términos de consumo de combustibley disponibilidad de potencia. Los resultados incluyen además una validaciónexperimental de la estrategia propuesta utilizando una estación híbrida de laboratorio.