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Gestión de energía de una locomotora híbrida dual equipada con pila de combustible, baterías, supercondensadores y acceso intermitente a la red eléctrica

Resumen

Este trabajo de investigación de maestría propone una estrategia de gestión de energía (EMS por sus siglas en inglés) para una locomotora híbrida de modo dual equipada con pila de combustible, supercondensadores y baterías, y acceso intermitente a una catenaria aérea electrificada. La EMS modular define la distribución de energía entre las fuentes de energía respetando las restricciones en las variables eléctricas del sistema. La estrategia está inspirada en el diagrama de Ragone, el cual relaciona las características de potencia y energía de cada una de las fuentes. La EMS no considera información o predicciones del consumo de carga futuro. La EMS en tiempo real propuesta tiene como objetivo reducir una función de costo que considera el costo del hidrógeno, la electricidad consumida de la red y la degradación de las fuentes de energía. Esta estrategia propuesta se centra en maximizar la energía recuperada durante el frenado. El trabajo de investigación también introduce una metodología original para ajustar los valores del conjunto de parámetros de la EMS, la cual se basa en el método experimental. Se emplean dos casos de estudio para evaluar la EMS propuesta. Los resultados muestran que existe una oportunidad real de aumentar la energía recuperada durante el frenado si se realiza una EMS apropiada.