Análisis Basado en Simulación del Sistema de Propulsión Eléctrico y el Sistema de Almacenamiento de Energía de un Catamarán

Abstract

Este estudio de investigación se centra en el análisis del rendimiento del sistema de propulsión y el sistema de almacenamiento de energía (ESS, por sus siglas en inglés Energy Storage System) de una embarcación electro-propulsada diseñada para operar en la bahía de Cartagena de Indias, Colombia. El objetivo principal del estudio es evaluar la capacidad de respuesta de la interacción de estos sistemas en una operación determinada. Para lograr este objetivo, se desarrollaron dos modelos caracterizados por los ele- mentos seleccionados de la embarcación. El modelo del sistema de propulsión y el modelo del ESS de Ion Litio fueron definidos de manera independiente y se utilizaron para analizar el rendimiento de cada sistema. El modelo del sistema de propulsión se basó en el análisis de la dinámica de la embarcación y en datos proporcionados por el fabricante de los componentes y el rendimiento del sistema de propulsión. Para el modelo del ESS, se realizaron pruebas en laboratorio para el paquete de baterías de ion litio y se analizó su capacidad de respuesta bajo diferentes condiciones de carga y descarga. La investigación se llevó a cabo utilizando una combinación de técnicas de inves- tigación cualitativas y cuantitativas y los resultados mostraron que el modelo del sistema de propulsión es capaz de entregar la potencia requerida para una trayec- toria definida por los propósitos de la embarcación, sin embargo, se identificaron algunas limitaciones en el modelo del ESS en términos de la duración de la batería y su capacidad de carga. En general, la investigación concluye que para garantizar el óptimo rendimiento de una embarcación electro-propulsada, es necesario realizar una simulación previa del sistema de propulsión y del ESS del prototipo antes de la entrada a pruebas en el mar y durante su operación. La simulación permite identificar posibles limitaciones del sistema y proponer soluciones adecuadas para mejorar el rendimiento y la continuidad de la investigación.