Bir yakıt hücresi, ısı ve sudan başka egzoz üretmez. Hareketli parçası olmadığı için tasarımı prensipte basittir: iki elektrot arasına bir zar sıkıştırılmıştır. Hidrojen yakıtı anotla karşılaştığında, bir proton ve bir elektrona bölünür. Proton, membrandan oksijenle buluştuğu katoda geçer. Elektron, bir elektrik devresinden geçerek elektrotlar arasında daha uzun bir yol izler. Elektron akışı motor için güç oluşturur. Katotta protonlar, elektronlar ve oksijen su oluşturmak için birleşir.
Modelleme ve gerçek zamanlı simülasyon kullanmak, Nuvera mühendislerinin tasarımlarını hızlı bir şekilde yinelemelerine ve gerçek bir motoru riske atmadan deney yapmalarına olanak tanır.
Bilim basittir, ancak yüksek performanslı bir güç kaynağının tarifini mükemmelleştirmek zordur. Bir yakıt hücresi içindeki çoklu reaksiyonları birçok faktör yönetir ve bir yazılım kontrol sistemi, cihazdan en fazla gücü ve verimliliği elde etmek için hepsini hesaba katmalıdır. Kontrol sistemi, geri bildirime dayalı olarak sürekli düzeltmeler yapar.
Sistemleri, soğutma sıvısı sıcaklığını değiştirerek ve buharlaşmayı artırmak veya azaltmak için hava akışını değiştirerek hidrasyonu yönetir. Nuvera, aralarında soğutucu akışkanla birlikte yığılmış yüzlerce yakıt hücresi içeren yakıt hücresi motorlarını kontrol eden yazılımı tasarlamak için, ayrıca bir soğutucu pompası ve bir hava kompresörü için MATLAB & Simulink kullanıyor. Elektrik ve kimyasal reaksiyonları su ve gazların sıcaklıklarını ve basınçlarını yöneten denklemlerden oluşan yakıt hücresi motorunun bir tesis modelinin Simulink’te de uygulanıyor. Bu simülasyonla Nuvera, en iyi performansı elde etmek için kesme sıvısı akışı gibi şeyleri iyileştirmek için algoritmalar yazar. Algoritma tamamlandıktan sonra Simulink, bunu gerçek yakıt hücresi motoruna yerleştirilmiş bir işlemci üzerinde çalışacak koda çevirir.
Kontrol algoritmaları aynı zamanda birçok çalışma koşulunu da hesaba katar. Nuvera simülasyonda sistemi düşük ve yüksek ortam sıcaklıklarında ve düşük ve yüksek nemli ortamlarda test eder.
Nuvera, algoritmalarını daha gerçekçi bir ortamda denemek için döngü içi donanım testi yapar: Motor modellerini, fiziksel motorla aynı giriş ve çıkışlara sahip olacak şekilde uyarlanmış, Speedgoat tarafından yapılmış özel bir bilgisayara yüklerler. ve gerçek zamanlı olarak çalışmasını simüle edebilir. Yakıt hücresi motorunu çalıştıran aynı gömülü bilgisayar, Speedgoat kutusuna bağlanır ve Simulink’ten oluşturulan C kodundan programlanır.
Bu kurulum, Nuvera mühendislerinin tasarımlarını hızlı bir şekilde yinelemelerine olanak sağlarken daha da sertlik sağlar. Aynı zamanda gerçek bir motoru riske atmadan deneylere izin verir.
Daha Fazla
