Optimal Control of Hybrid Vehicles – Bram de Jager, Thijs van Keulen – 1st Edition

Este libro analiza de manera detallada y rigurosa el diseño y control óptimo de trenes motrices híbridos, orientado tanto a investigadores de postgrado como a profesionales del sector automotriz que desean implementar estrategias de gestión energética avanzada en vehículos híbridos. Se propone ayudar a comprender los desafíos del «power-split», la distribución óptima del flujo de energía entre motor térmico, motor eléctrico, baterías o supercondensadores, y la implementación de estrategias en tiempo real que cumplan con restricciones reales: autonomía, emisiones, coste y robustez. El texto arranca con una motivación ambiental y técnica: la necesidad de reducir consumo y emisiones en vehículos híbridos, lo que exige no solo cambios de hardware, sino también estrategias de control que optimicen la operación del tren motriz. En este sentido, se introduce el formalismo necesario para modelar vehículos híbridos como sistemas ciber-físicos, con dinámicas de estado, restricciones y objetivos múltiples (consumo mínimo, mantenimiento de carga de batería, emisiones, respuesta al conductor). Una parte clave del libro aborda el modelado “cyber-physical” del vehículo híbrido: se presentan modelos dinámicos de los componentes relevantes del tren motriz híbrido (motor térmico, máquina eléctrica, acoplamientos mecánicos/eléctricos, baterías), se abordan las interacciones y pérdidas, y se presenta la definición del problema de control óptimo. Se discuten tanto métodos analíticos (teoría del control, principio del máximo de Pontryagin) como métodos numéricos (programación dinámica, optimización directa) para resolver el problema de la gestión energética.

Luego, el libro introduce estrategias implementables en tiempo real que aproximan la solución óptima sin requerir una computación extrema, lo cual es fundamental para aplicaciones reales de vehículos híbridos. Ejemplos de casos reales (un camión híbrido, un sistema micro-híbrido) ilustran cómo se implementan estas estrategias, se analizan tamaños óptimos de componentes, y se comparan con métodos tradicionales. Esta combinación de teoría, modelado, implementación y experimentación convierte al libro en un recurso muy valioso para quien esté en formación universitaria avanzada o ya como joven profesional en movilidad híbrida. Para un estudiante universitario, el valor del libro radica en que enseña a formular el problema de control de un vehículo híbrido (¿cómo repartir la potencia entre las fuentes?), a entender la dinámica del sistema motriz híbrido, a aplicar métodos de optimización y a comparar resultados teóricos con datos reales. No es un manual básico sobre vehículos híbridos (motor, batería, etc.), sino que se focaliza en la capa de control y optimización, por lo tanto requiere ya conocimientos previos en dinámica de vehículos, control automático y modelado. Sin embargo, su estilo y estructura permiten que un estudiante avanzado en ingeniería mecánica, automotriz o eléctrica lo utilice para proyectos de fin de grado, tesis o trabajos de investigación aplicada. En definitiva, “Optimal Control of Hybrid Vehicles” es una obra especializada, técnica y orientada a la aplicación industrial, que ofrece una visión completa de cómo gestionar energéticamente vehículos híbridos modernos mediante métodos de optimización avanzada y estrategias implementables. Muy recomendable para quienes deseen profundizar en la movilidad híbrida desde la perspectiva del control y la gestión energética.