Optimización de la Gestión Energética en un Sistema de Almacenamiento de Energía Híbrido de Batería/Supercapacitor

Las baterías y los supercapacitores (SC) se complementan mutuamente; una batería tiene una densidad de energía relativamente alta pero una densidad de potencia baja, mientras que un SC tiene una densidad de potencia relativamente alta pero una densidad de energía baja. Para contrarrestar sus limitaciones opuestas, se ha propuesto un sistema de almacenamiento de energía híbrido (HESS) activo de batería/SC utilizando un convertidor dc/dc. El principal problema relacionado con un HESS activo es cómo controlar el flujo de corriente para lograr dos objetivos: la minimización de la magnitud/fluctuación de la corriente que entra y sale de la batería y la pérdida de energía observada por los SC. Este problema no se ha investigado analíticamente para encontrar una solución óptima en relación con estos dos objetivos. En este artículo, presentamos un esquema de gestión energética óptimo para HESS activo. Para obtener la solución óptima, formulamos el problema como un problema de optimización en relación con estos dos objetivos. Observando que la viabilidad y la optimalidad de la solución dependen críticamente de los parámetros límite del problema, presentamos un algoritmo que ajusta efectivamente los valores de los parámetros. El algoritmo propuesto se basa en el principio de aumento multiplicativo - disminución aditiva, que garantiza una solución óptima factible. A través de simulaciones en MATLAB, demostramos que el esquema propuesto puede minimizar óptimamente la magnitud/fluctuación de la corriente de la batería y la pérdida de energía del SC.