Estudo e desenvolvimento de um sistema de alimentação para um veículo com PEMFC

Faculdade de Engenharia da Universidade do PortoFaculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Estudo e desenvolvimento de um sistema de alimentação para um veículo

com PEMFC

Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Filipe José Peixinho Rebelo da Silva

Electrónica Automóvel

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Conteúdos

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•Motivação•Objectivos•Modelo da Fuel Cell•Resultados de Simulação

•Conversor Electrónico de Potência•Resultados de Simulação•Conclusões

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Motivação

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Motivação•O hidrogénio é uma boa forma de armazenamento de energia

•Tecnologia passível de ser aplicada aos automóveis eléctricos

•Elevada densidade de potência e de energia

•Elevado rendimento quando comparado com sistemas de propulsão com motores térmicos.

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Objectivos

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Objectivos•Estudar e modelizar comportamento estático e dinâmico das PEMFC;

•Fazer o estudo e desenvolvimento de um conversor electrónico para as pilhas de combustível;

•Definir o modelo dinâmico do conversor;

•Simular e validar o modelo obtido por comparação com resultados práticos ou de artigos.

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Modelo de Fuel Cell

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Modelo de Fuel Cell

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conOhmicactNernstFC VVVEV

dFCd vi

Cdt

dv

11

max

1lnJ

JJBV n

con

CFCOhmic RRiVM

FCOact iTcTTV lnln 4321 2

22ln

2

1ln1031,415,2981085,0229,1 53

OHNernst PPTTE

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Modelo de Fuel Cell

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Resultados de Simulação da PEMFC

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Resultados de Simulação da PEMFC

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Vact , Vohmic e VconVact + Vohmic + VconResposta dinâmica da PEMFC

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Conversor Electrónico de Potência

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Conversor Electrónico de Potência

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• O conversor foi escolhido entre 10 topologias capazes, devido aos seguintes factores:– Não inversor– Não Isolado– Facilidade de controlo – Possui apenas uma bobine– Baixo ruído electromagnético

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Resultados de Simulação

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Tensões, Correntes e RendimentoRipples de tensão na saída, corrente na bobina e correntes nos condensadores

Resultados de Simulação

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Conclusões

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Conclusões

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• Foi implementado e simulado um modelo de PEMFC

• Foi escolhida, modelizada e simulada uma topologia para um conversor electrónico de potência

• Não foi alcançado o último objectivo, devido a falta ou de parâmetros experimentais de outros autores ou de outros resultados.

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Obrigado pela atenção

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