Sistema de Propulsión Eléctrica para Drones con Fuente de Energía Híbrida
Autores: Corcau, Jenica-Ileana; Dinca, Liviu; Cucu, Andra-Adelina; Condrea, Dmitrii
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sistema de Propulsión Eléctrica para Drones con Fuente de Energía Híbrida
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Drones
Propulsión eléctrica
Híbrido-eléctrico
Baterías
Pilas de combustible
Aplicaciones en aviación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos aéreos no tripulados, conocidos hoy como drones, al principio eran modelos de investigación de pequeñas dimensiones impulsados por pequeños motores eléctricos alimentados por baterías eléctricas. El sistema de propulsión de estos drones tuvo que adaptarse a las aplicaciones específicas a lo largo de su desarrollo. Los drones de propulsión eléctrica y híbrido-eléctrica representan un campo en rápida evolución en la industria aeroespacial. Los drones eléctricos son aquellos con propulsión puramente eléctrica alimentada por baterías, mientras que los híbrido-eléctricos tienen un sistema de propulsión híbrido que combina un motor térmico y un motor eléctrico. Otra clase de drones híbrido-eléctricos incluye aquellos con un sistema de propulsión eléctrica alimentado por pilas de combustible y baterías. Este documento propone la configuración de un sistema de propulsión eléctrica con una fuente de energía híbrida para un dron de transporte, así como un análisis de los componentes eléctricos especiales a bordo de un dron eléctrico, como baterías, pilas de combustible y motores eléctricos. En la parte final del documento, este sistema de propulsión se modela y analiza en Matlab/Simulink versión 2021a. El software de diseño y las herramientas de simulación específicamente desarrolladas para drones híbrido-eléctricos son esenciales para garantizar la precisión y eficiencia de estos procesos. Los drones eléctricos tienen la ventaja de cero emisiones, pero en la actualidad, las baterías siguen siendo demasiado pesadas para aplicaciones de aviación. Al utilizar pilas de combustible de hidrógeno como la principal fuente de energía, es posible reducir considerablemente el peso de la fuente de energía. Esta es una ventaja importante del sistema propuesto en este trabajo. El uso de pilas de combustible de hidrógeno en la propulsión de aeronaves y drones es una tendencia importante en el mundo científico. Esta tecnología parece estar lo suficientemente madura como para ser implementada en la aviación. Desde un punto de vista técnico, este tipo de sistemas ya son viables. Su utilidad y fiabilidad deben ser probadas con el tiempo.
Descripción
Los vehículos aéreos no tripulados, conocidos hoy como drones, al principio eran modelos de investigación de pequeñas dimensiones impulsados por pequeños motores eléctricos alimentados por baterías eléctricas. El sistema de propulsión de estos drones tuvo que adaptarse a las aplicaciones específicas a lo largo de su desarrollo. Los drones de propulsión eléctrica y híbrido-eléctrica representan un campo en rápida evolución en la industria aeroespacial. Los drones eléctricos son aquellos con propulsión puramente eléctrica alimentada por baterías, mientras que los híbrido-eléctricos tienen un sistema de propulsión híbrido que combina un motor térmico y un motor eléctrico. Otra clase de drones híbrido-eléctricos incluye aquellos con un sistema de propulsión eléctrica alimentado por pilas de combustible y baterías. Este documento propone la configuración de un sistema de propulsión eléctrica con una fuente de energía híbrida para un dron de transporte, así como un análisis de los componentes eléctricos especiales a bordo de un dron eléctrico, como baterías, pilas de combustible y motores eléctricos. En la parte final del documento, este sistema de propulsión se modela y analiza en Matlab/Simulink versión 2021a. El software de diseño y las herramientas de simulación específicamente desarrolladas para drones híbrido-eléctricos son esenciales para garantizar la precisión y eficiencia de estos procesos. Los drones eléctricos tienen la ventaja de cero emisiones, pero en la actualidad, las baterías siguen siendo demasiado pesadas para aplicaciones de aviación. Al utilizar pilas de combustible de hidrógeno como la principal fuente de energía, es posible reducir considerablemente el peso de la fuente de energía. Esta es una ventaja importante del sistema propuesto en este trabajo. El uso de pilas de combustible de hidrógeno en la propulsión de aeronaves y drones es una tendencia importante en el mundo científico. Esta tecnología parece estar lo suficientemente madura como para ser implementada en la aviación. Desde un punto de vista técnico, este tipo de sistemas ya son viables. Su utilidad y fiabilidad deben ser probadas con el tiempo.