Los sistemas de almacenamiento de energía potentes e innovadores son esenciales para un concepto energético respetuoso con el medio ambiente, ya que permiten utilizar la producción variable de las fuentes de energía renovable de la manera más eficiente posible. La solución de almacenamiento más eficiente en el sector de suministro de energía son los sistemas de almacenamiento a base de baterías. Estos sistemas no requieren conversión de energía cinética a eléctrica, sin embargo, las baterías usadas en lugar de combustible (denominadas celdas de combustible) han ganado importancia, aunque su objetivo principal sigue siendo impulsar los vehículos en los que están instaladas, que van desde trenes hasta camiones y un número cada vez mayor de automóviles.
Celda de combustible
Un sistema típico de una celda de combustible consta de una ruta de suministro de aire (cátodo), una ruta de suministro de hidrógeno (ánodo) y un circuito de refrigeración. Por tanto, los vehículos de celda de combustible requieren una unidad de control electrónico (ECU) para controlar el funcionamiento del sistema de batería y sus subsistemas individuales. Al igual que con cualquier otra aplicación, estas ECU deben pasar pruebas exhaustivas antes de ser introducidas en el mercado. dSPACE tiene las herramientas adecuadas para ayudarlo a desarrollar y probar tecnologías de celda de combustible de última generación.
La ECU utiliza varios algoritmos de control para activar los componentes relacionados con el sistema de celda de combustible, incluida la inyección de hidrógeno, válvulas, bombas y compresores. Durante las pruebas de la ECU, el sistema de prueba debe procesar adecuadamente los controles de actuación. Al mismo tiempo, los valores del sensor del sistema de la celda de combustible, como la presión y la temperatura, deben proporcionarse continuamente a la ECU. dSPACE ofrece sistemas de prueba hardware-in-the-loop (HIL) probados en la industria en los que un simulador realiza todas las funciones relevantes necesarias para el funcionamiento de la ECU, por ejemplo, sistemas de bastidor SCALEXIO. Además de estos componentes de hardware, las pruebas requieren descripciones matemáticas de la celda de combustible, llamados modelos de planta y, opcionalmente, del entorno del sistema. Los modelos apropiados de plantas de celdas de combustible cumplen dos requisitos clave: rendimiento de cálculo sólido (capacidad en tiempo real) y precisión del modelo. Además, el modelo debe ser escalable, por ejemplo, mediante parametrización, de modo que se puedan probar diferentes arquitecturas de sistemas de celdas de combustible. Por último, pero no menos importante, debe ser posible integrar el modelo en un marco de simulación, que puede ser un automóvil de pasajeros o incluso una simulación de camión completo con el entorno del vehículo correspondiente. dSPACE lo ayudará a enfrentar estos desafíos mediante el desarrollo de un modelo adecuado para su caso de uso específico.
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