Laboratori de Control de Piles de Combustible de l’IRI
El Laboratori de Piles de Combustible de l’Institut de Robòtica i Informàtica Industrial (IRI) s'utilitza per provar i validar controladors per a sistemes basats en piles de combustible, sistemes d'hidrogen i altres dispositius electroquímics utilitzats per emmagatzemar energia. El laboratori té cinc estacions de treball que fan servir oxigen, hidrogen, nitrogen i aire sintètic. Depenent del tipus d'experiment, cada estació està dissenyada amb una funcionalitat específica. El laboratori està equipat amb un sistema de supervisió que controla les condicions de seguretat necessàries basat en gestió d'alarmes de fallada elèctrica, extracció automàtica d'aire i rutines d'aturada segura de les estacions de treball en cas d'emergència.
1.INN-BALANCE: Innovative cost improvements for balance of plant components of automotive PEMFC systems
INN-BALANCE va ser un projecte europeu que va finalitzar a 2021, i va ser una col·laboració entre empreses com ara Brose (Alemanya), Volvo (Suècia), PowerCell (Suècia) i centres com l’IRI i DLR (Alemanya). El seu objectiu va ser portar a terme una plataforma de desenvolupament innovadora i integrada per desenvolupar components avançats per vehicles basats en piles de combustible, per tal de millorar l'eficiència i fiabilitat, reduint costos i presentant una cadena de subministrament estable a fabricants d'automòbils i integradors de sistemes. INN-BALANCE es va centrar en quatre temes generals principals; En primer lloc, en nous desenvolupaments de components, abordant els darrers canvis i tendències en la tecnologia dels vehicles amb piles de combustible, des de nous turbocompressors d'aire, mòduls de recirculació/injecció d'ànodes i dispositius avançats de control/diagnòstic fins a nous conceptes de gestió tèrmica i unitats anticongelants basades en components estàndard d'automoció; en segon lloc, sobre la integració de vehicles i validació dels components en una plataforma TRL7 col·locada en una plataforma de fabricació d'automòbils coneguda; en tercer lloc, oferir processos de fabricació innovadors i optimitzats en costos especialment desenvolupats per a components d'automoció; finalment, sobre la difusió i l'explotació dels resultats, la transmissió de noves tecnologies i la conscienciació pública de noves solucions d'energia neta.
2. DOVELAR: Control and energy management of hybrid fuel cell-based electric vehicles
L'objectiu principal del projecte és contribuir a la millora dels motors elèctrics basats en piles de combustible. Això es duu a terme en tres direccions principals: la construcció d'una pila de combustible millorada en comparació amb l'estat de la tècnica, la millora dels sistemes de control i gestió energètica dels sistemes híbrids de pila de combustible PEM, i la validació i posada a punt en tres aplicacions d'interès pràctic. Atès que aquests objectius són plenament multidisciplinaris, el projecte s'estructura en tres subprojectes. En el subprojecte aquí descrit, els esforços se centraran en el desenvolupament de nous sistemes de gestió i control de l'energia, i la seva validació en tres vehicles elèctrics autònoms. Un dels vehicles serà una plataforma robòtica omnidireccional que ha estat desenvolupada per l'equip del projecte. El seu sistema de propulsió actual serà substituït per un tren de propulsió híbrid desenvolupat en el projecte. El robot autònom omnidireccional està pensat per moure's de manera autònoma formant part d'un entorn industrial totalment automatitzat en el marc de la indústria 4.0.
3.MICAPEM: Parameter estimation, diagnosis and control for the improvement of efficiency and durability of PEM fuel cells
L'objectiu principal del projecte va ser desenvolupar controladors que operen els sistemes basats en piles de combustible PEM amb la màxima eficiència i la mínima degradació. Es van mostrar les propietats d'aquests sistemes controlats per a aplicacions estacionàries de calor i energia combinada (CH&P). Concretament, les tasques del projecte van incloure el disseny, desenvolupament i implementació del sistema de control d'una unitat basada en piles de combustible PEM d'alta temperatura de CH&P que serà fabricada i integrada a una casa prototip pels altres dos socis del projecte coordinat. Per assolir els objectius de control, les tasques del projecte es divideixen en dos nivells: el nivell de piles de combustible i el nivell de tot el sistema de generació, que inclou els elements necessaris per a la gestió i utilització de l'energia (bateries i/o supercondensadors, convertidors de potència, intercanviadors de calor).
Equipaments
- Estació de treball 1: S'utilitza per caracteritzar piles simples, així com stacks de piles de baixa i mitjana potència.
- Estació de treball 2: es basa en una pila de combustible de 1200 watts i s'utilitza per a la connexió de diferents convertidors elèctrics i sistemes d'emmagatzematge d’energia per validar diverses estratègies de control i nivells d'hibridació.
- Estació de treball 3: El seu element principal és una cambra climàtica, la qual controla la humitat relativa, la temperatura i la concentració d'oxigen.
- Estació de treball 4: Està construïda sobre un panell vertical i té tots els components d'un sistema d'automoció estàndard basat en piles de combustible. Es fa servir principalment per validar sistemes de supervisió de control tolerant a fallades.
- Estació de treball 5: Es basa en una pila de combustible de 100 watts i dipòsits d'emmagatzematge d'hidrogen d'hidrurs metàl·lic, de manera que es una estació portàtil centrada en demostracions.
Comparteix: