Nueva Estrategia de Control para Sistemas de Energía de Celdas de Combustible Portátiles para una Operación Eficiente en Energía y Confiable
Autores: Zimprich, Sebastian; Dávila-Portals, Diego; Matthiesen, Sven; Gwosch, Thomas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Nueva Estrategia de Control para Sistemas de Energía de Celdas de Combustible Portátiles para una Operación Eficiente en Energía y Confiable
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Celdas de combustible de hidrógeno
Condiciones de temperatura
Sistema de calefacción
Estrategia de control
Eficiencia energética
Operación confiable
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El uso de pilas de combustible de hidrógeno para sistemas de energía requiere condiciones de temperatura importantes para operaciones eficientes y fiables, especialmente en entornos de bajas temperaturas. Por lo tanto, se necesita un sistema de calefacción con un buffer de energía eléctrica para un funcionamiento fiable. Existe una brecha en la investigación para encontrar una estrategia de control adecuada en relación con la eficiencia energética y las operaciones fiables para diferentes condiciones ambientales. Este documento investiga estrategias de calefacción para el arranque por debajo de cero de una pila de combustible para aplicaciones portátiles en una etapa temprana de desarrollo para permitir la carga anticipada en la ingeniería de productos. Las estrategias se investigaron mediante simulación y experimento. Se construyó y probó un prototipo para dicho sistema para arranques por debajo de cero y arranques sin congelación. Esto se realizó calentando el sistema de pila de combustible con diferentes estrategias de control para probar su eficiencia. Se encontró que las estrategias de operación para calentar el sistema de pila de combustible pueden asegurar un funcionamiento más fiable y eficiente en términos de energía. La estrategia de calefacción debe ajustarse según las condiciones ambientales, ya que esto influye en la energía de calefacción requerida, la eficiencia y el funcionamiento fiable del sistema. Se recomienda una diferenciación en la estrategia de control entre temperaturas por debajo de cero y temperaturas no congelantes por razones de fiabilidad.
Descripción
El uso de pilas de combustible de hidrógeno para sistemas de energía requiere condiciones de temperatura importantes para operaciones eficientes y fiables, especialmente en entornos de bajas temperaturas. Por lo tanto, se necesita un sistema de calefacción con un buffer de energía eléctrica para un funcionamiento fiable. Existe una brecha en la investigación para encontrar una estrategia de control adecuada en relación con la eficiencia energética y las operaciones fiables para diferentes condiciones ambientales. Este documento investiga estrategias de calefacción para el arranque por debajo de cero de una pila de combustible para aplicaciones portátiles en una etapa temprana de desarrollo para permitir la carga anticipada en la ingeniería de productos. Las estrategias se investigaron mediante simulación y experimento. Se construyó y probó un prototipo para dicho sistema para arranques por debajo de cero y arranques sin congelación. Esto se realizó calentando el sistema de pila de combustible con diferentes estrategias de control para probar su eficiencia. Se encontró que las estrategias de operación para calentar el sistema de pila de combustible pueden asegurar un funcionamiento más fiable y eficiente en términos de energía. La estrategia de calefacción debe ajustarse según las condiciones ambientales, ya que esto influye en la energía de calefacción requerida, la eficiencia y el funcionamiento fiable del sistema. Se recomienda una diferenciación en la estrategia de control entre temperaturas por debajo de cero y temperaturas no congelantes por razones de fiabilidad.