2 Silencioso Guía del usuario de GS107a - Español 5 Modo avión
Sistema de alimentación de un avión eléctrico s … · únicamente con una pila de combustible y...
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Sistema de alimentación Sistema de alimentación de un avión eléctrico de un avión eléctrico propulsado por una pila de propulsado por una pila de combustible combustible Marzo 2008 Madrid Centrode Electrónica Industrial (CEI) [email protected] Universidad Politécnica de Madrid Universidad Politécnica de Madrid
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Sistema de alimentaciónSistema de alimentación
de un avión eléctricode un avión eléctrico
propulsado por una pila de propulsado por una pila de
combustible combustible
Marzo 2008
Madrid
Centro de Electrónica Industrial (CEI)
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Universidad Politécnica de MadridUniversidad Politécnica de Madrid
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El proyecto
El proyecto del sistema de alimentación de un avión eléctrico es partedel proyecto de BR&TE cuya tarea es demostrar que se puedeconseguir un vuelo de avión de hélice monoplaza pilotado, propulsadoúnicamente con una pila de combustible y baterías ligeras
El avión debería ser silencioso y respetuoso con el medio ambiente
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Descripción del sistema
Una pila de combustible es un dispositivo electroquímico que utiliza hidrógeno para producir electricidad, calor y agua como subproductos.
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Arquitectura de la parte eléctricaArquitectura de la parte eléctrica
Fuel Cell
BateríaM
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La arquitectura de la parte eléctricaLa arquitectura de la parte eléctrica
Fuel Cell
Batería
SBC
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Serial Boost Converter (SBC)
es la solución para
gestionar la energía del sistema
IFC=f(VSBC)
Los módulos de SBC están en la caja de gestión de energía.
Esto es su tarea principal
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SBCSBC
Las tareas realizadas
Todos los módulos puestos en paralelo, para obtener más potencia
El control de los módulos
El diseño de las PCBs para evitar el problema del ruido en el
sistema
El diseño de la caja de gestión esta hecha de manera que
concuerde con el diseño del SBC, para gestionar la energía térmica
de los módulos
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La caja de gestión y distribución de potencia
Funcionalidades:Las secuencias del arranque y del apagado del sistema eléctrico
El control de los contactores
El control de los SSPC (Solid State Power Controller)
El control de la palanca del acelerador
La interacción con el panel de instrumentación
La limitación de la pendiente de demanda de potencia
La protección de sobrecorriente y de sobretensión para la pila de combustible y la batería
El Objetivo: Gestionar la distribución de energía en el sistema
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La caja de gestión y distribución de potencia
I/O:Entradas
• Las entradas de los sensores de corriente y de tensión
• Los comandos de interruptores del panel de instrumentación
• El comando de la palanca del acelerador
Salidas• Las señales de salida para controlar: Contactores, SSPCs, distribución de potencia
• El comando de par para el motor eléctrico
• Los displays del panel de instrumentación
• Las tensiones para alimentar la bomba de agua, el inversor del motor, el PLC
• La conexión serie (RS-232) para la comunicación con el PC
El Objetivo: Gestionar la distribución de energía en el sistema
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La caja de gestión y distribución de potencia
El control, realizado como una maquina de estados, y todos los lazos del control implementados dentro de una FPGA
El Objetivo: Gestionar la distribución de energía en el sistema
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Los modelos y la simulación
Para comprobar el diseño del sistema y para facilitar laimplementación en la FPGA todo el sistema se simuló enSimplorer y Simulink
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Los modelos y la simulación
Para comprobar el diseño del sistema y para facilitar laimplementación en la FPGA todo el sistema se simuló enSimplorer y Simulink
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Los modelos y la simulación
Para comprobar el diseño del sistema y para facilitar laimplementación en la FPGA todo el sistema se simuló enSimplorer y Simulink
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Los modelos y la simulación
Para comprobar el diseño del sistema y para facilitar laimplementación en la FPGA todo el sistema se simuló enSimplorer y Simulink
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Los modelos y la simulación
Para comprobar el diseño del sistema y para facilitar laimplementación en la FPGA todo el sistema se simuló enSimplorer y Simulink
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Los modelos y la simulación
Simulamos 10 misiones, incluyendo algunas con fallos en el sistema
Las primeras pruebas se hicieron en el laboratorio con un montaje preliminar
Estas mismas pruebas más las pruebas de potencia se realizaron en el hangardel INSIA
El comando del piloto
La potencia del avión
la corriente del fuel cell
la corriente de la bateria
