Electrificación

MATLAB y Simulink para pilas de combustible y electrolizadores

Desarrolle arquitecturas y sistemas de control para pilas de combustible y electrolizadores de hidrógeno

Pilas de combustible y electrolizadores

Para desarrollar eficientemente aplicaciones de pilas de combustible y electrolizadores se necesitan modelos de simulación con la fidelidad adecuada. Estos modelos permiten explorar el espacio de diseño, analizar tradeoffs y utilizarlos como guia en el desarrollo de sistemas de control.

Con MATLAB®, Simulink® y Simscape Electrical™, puede:

  • Modelar pilas de combustible y electrolizadores de hidrógeno
  • Desarrollar arquitecturas de sistemas de pila de combustible
  • Implementar sistemas de control
  • Integrar pilas de combustible y electrolizadores en sistemas eléctricos de gran tamaño
Pila de combustible de hidrógeno diseñada por Nuvera

Modelado de pilas de combustible y electrolizadores

Simulink y Simscape™ permiten modelar y simular sistemas de pila de combustible y electrolizadores utilizando un enfoque basado en la física con componentes de librería listos para usar o un enfoque basado en datos con herramientas de modelado. Puede hacer lo siguiente:

  • Explorar diferentes configuraciones para pilas de combustible y electrolizadores
  • Modelar efectos de física multidominio y componentes balance-of-plant para regular el flujo de aire y gas de hidrógeno, el transporte de agua y la generación de calor
  • Evaluar comportamientos electrotérmicos para respaldar el diseño de sistemas eléctricos y sistemas de gestión térmica
Pila de combustible PEM con flujo de oxígeno e hidrógeno y reacción química que genera una corriente eléctrica y agua.

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Implementación de sistemas de control de pilas de combustible y electrolizadores

Los sistemas de control desempeñan un papel importante a la hora de garantizar seguridad, durabilidad y eficiencia en el funcionamiento de los sistemas de pila de combustible y electrolizadores. Con Simulink y Simscape, puede realizar prototipado de un diseño de sistema de control con rapidez y generar código para pruebas de hardware-in-the-loop (HIL) y despliegue.

“Los sistemas de pila de combustible deben ser fiables y eficientes. Para lograrlo, utilizamos herramientas de MathWorks para desarrollar y simular rápidamente nuestros algoritmos de control antes de probarlos en un sistema. No tenemos tiempo de investigar nuestros algoritmos con C o C++. Por suerte, MATLAB nos permite probar ideas con unas pocas líneas de código. Nos ahorra mucho tiempo, y nos ayuda a avanzar en nuestro objetivo de crear un sistema de energía in situ comercialmente viable".

Rebecca Dinan, Plug Power

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Integración de pilas de combustible y electrolizadores en sistemas y vehículos eléctricos

Utilice MATLAB y Simulink para integrar pilas de combustible como fuente de energía para un vehículo eléctrico de pila de combustible (FCEV) o integrar electrolizadores en un sistema de producción de hidrógeno verde.

  • Modele diferentes cargas eléctricas alimentadas por la pila de combustible y diferentes fuentes de energía que alimentan el electrolizador
  • Pruebe la respuesta dinámica de las pilas de combustible o el electrolizador con respecto del sistema eléctrico más amplio
  • Realice estudios de integración de sistemas para decidir la selección de componentes, diseñar los algoritmos de control y diagnóstico, y optimizar las configuraciones de las pilas de combustible o los electrolizadores
Representación estructural de alto nivel de un vehículo eléctrico de pila de combustible virtual

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