Mejora de por vida de múltiples pilas a través de una arquitectura electrónica de potencia adaptada en un sistema híbrido de celdas de combustible
Autores: Bahrami, Milad; Martin, Jean-Philippe; Maranzana, Gaël; Pierfederici, Serge; Weber, Mathieu; Meibody-Tabar, Farid; Zandi, Majid
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Mejora de por vida de múltiples pilas a través de una arquitectura electrónica de potencia adaptada en un sistema híbrido de celdas de combustible
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Energía renovable
Hidrógeno
Celda de Combustible de Membrana de Electrolito Polimérico
Durabilidad
Costo
Electrónica de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Para hacer frente a la intermitencia de los recursos de energía renovable, el hidrógeno como portador de energía es una buena solución. La Celda de Combustible de Membrana de Electrolito Polimérico (PEMFC) como un dispositivo que puede convertir directamente la energía del hidrógeno en electricidad es una parte importante de esta solución. Sin embargo, la durabilidad y el costo son dos obstáculos que deben superarse para permitir la implementación masiva de la tecnología. En este documento, se propone un sistema de gestión para las celdas de combustible que puede hacer frente al problema de durabilidad mediante una distribución adecuada de la energía eléctrica entre los grupos de celdas. La arquitectura de electrónica de potencia propuesta se estudia en este documento. Se desarrolla un modelo promedio dinámico para el sistema propuesto. La validación del modelo se verifica mediante resultados de simulación y experimentales. Luego, este modelo se utiliza para demostrar la estabilidad y robustez del método de control. Finalmente, el sistema de gestión de energía se evalúa experimentalmente en tres condiciones diferentes. Los resultados experimentales validan la efectividad de la topología propuesta para desarrollar un sistema de gestión con el que se puede enfrentar la inestabilidad de las celdas. Los resultados experimentales verifican que el sistema puede suministrar el perfil de carga incluso durante el modo de degradación de una pila y mientras se intenta curarla.
Descripción
Para hacer frente a la intermitencia de los recursos de energía renovable, el hidrógeno como portador de energía es una buena solución. La Celda de Combustible de Membrana de Electrolito Polimérico (PEMFC) como un dispositivo que puede convertir directamente la energía del hidrógeno en electricidad es una parte importante de esta solución. Sin embargo, la durabilidad y el costo son dos obstáculos que deben superarse para permitir la implementación masiva de la tecnología. En este documento, se propone un sistema de gestión para las celdas de combustible que puede hacer frente al problema de durabilidad mediante una distribución adecuada de la energía eléctrica entre los grupos de celdas. La arquitectura de electrónica de potencia propuesta se estudia en este documento. Se desarrolla un modelo promedio dinámico para el sistema propuesto. La validación del modelo se verifica mediante resultados de simulación y experimentales. Luego, este modelo se utiliza para demostrar la estabilidad y robustez del método de control. Finalmente, el sistema de gestión de energía se evalúa experimentalmente en tres condiciones diferentes. Los resultados experimentales validan la efectividad de la topología propuesta para desarrollar un sistema de gestión con el que se puede enfrentar la inestabilidad de las celdas. Los resultados experimentales verifican que el sistema puede suministrar el perfil de carga incluso durante el modo de degradación de una pila y mientras se intenta curarla.