MATLAB e Simulink per celle a combustibile ed elettrolizzatori

Sviluppo di architetture e controlli per celle a combustibile ed elettrolizzatori a idrogeno

Versione di prova gratuita

Modellazione di celle a combustibile ed elettrolizzatori

Implementazione di controlli per celle a combustibile ed elettrolizzatori

Integrazione in sistemi elettrici e veicoli elettrici

Lo sviluppo efficiente di applicazioni di celle a combustibile ed elettrolizzatori richiede modelli di simulazione con una fedeltà adeguata. Questi modelli consentono di esplorare lo spazio di progettazione, analizzare i tradeoff di progettazione e sviluppare adeguatamente i sistemi di controllo.

Con MATLAB^®, Simulink^® e Simscape Electrical™, è possibile:

Modellare celle a combustibile ed elettrolizzatori a idrogeno
Sviluppare architetture di sistemi di celle a combustibile
Implementare sistemi di controllo
Integrare celle a combustibile ed elettrolizzatori in sistemi elettrici più ampi

Cella a combustibile a idrogeno progettata da Nuvera

Modellazione di celle a combustibile ed elettrolizzatori

Simulink e Simscape™ consentono di modellare e simulare sistemi di celle a combustibile ed elettrolizzatori utilizzando un approccio basato sulla fisica con componenti di librerie pronti all’uso oppure un approccio basato sui dati con strumenti di modellazione. Sarà possibile:

Esplorare diverse configurazioni per pile di celle a combustibile ed elettrolizzatori
Modellare gli effetti della fisica multidominio e i componenti ausiliari (BOP) dell’impianto per regolare il flusso di gas idrogeno e aria, il trasporto dell’acqua e la generazione di calore
Valutare i comportamenti elettrotermici per supportare la progettazione di sistemi elettrici e di gestione termica

Illustrazione di una cella a combustibile PEM che mostra il flusso di ossigeno e idrogeno e la reazione chimica per produrre corrente elettrica e acqua.

Prova gli esempi

Ulteriori informazioni

Generazione di una cella a combustibile mappata a partire da un foglio di calcolo – Documentazione
Creazione di ossigeno dall’atmosfera di Marte con un elettrolizzatore – Notizia
Progettazione di sistemi di celle a combustibile mediante la progettazione a livello di sistema – White Paper

Video

Celle a combustibile:

Elettrolizzatori:

Esempi

Implementazione di controlli per celle a combustibile ed elettrolizzatori

I sistemi di controllo svolgono un ruolo fondamentale nel garantire operazioni sicure, costanti ed efficienti relative a sistemi di celle a combustibile ed elettrolizzatori. Con Simulink e Simscape, è possibile prototipare rapidamente la progettazione di controlli e generare codice per i test Hardware-In-the-Loop (HIL) e la distribuzione.

Progetta algoritmi di controllo elettrotermico per la regolazione della corrente e della tensione, la regolazione dell’umidità, la gestione della pressione, la gestione dell’acqua e la gestione termica
Genera codice di controllo C/C++ o HDL leggibile e ottimizzato per modelli di celle a combustibile
Genera codice per i modelli di impianti
Esegui test Hardware-In-the-Loop (HIL) in tempo reale per prevenire costosi danni al prototipo hardware di celle a combustibile
Distribuisci codice di controllo su processori embedded o dispositivi FPGA/SOC

“I sistemi di celle a combustibile devono essere affidabili ed efficienti. A tal fine utilizziamo gli strumenti MathWorks per sviluppare e simulare rapidamente i nostri algoritmi di controllo prima di provarli su un sistema. Non abbiamo il tempo di studiare i nostri algoritmi con il codice C o C++. Per fortuna, MATLAB ci permette di testare le nostre idee soltanto con poche righe di codice. Ciò ci consente di risparmiare tantissimo tempo e di avvicinarci al nostro obiettivo, ovvero creare un sistema di energia commercialmente praticabile.”
Rebecca Dinan, Plug Power

Leggi la storia

Prova gli esempi

Sistema di celle a combustibile PEM

Apri in Simulink Online

Sistema di celle a combustibile PEM con una libreria personalizzata

Apri in Simulink Online

Sistema di elettrolisi PEM

Apri in Simulink Online

Casi dei clienti

Video

Test Hardware-In-the-Loop di un controller BOP di un sistema a celle a combustibile (31:16)

Integrazione di celle a combustibile ed elettrolizzatori in sistemi elettrici e veicoli elettrici

Utilizza MATLAB e Simulink per integrare celle a combustibile come fonte di energia per un veicolo elettrico a celle a combustibile (FCEV) o per integrare elettrolizzatori in un sistema di produzione di idrogeno verde.

Modella diversi carichi elettrici alimentati dalla cella a combustibile e diverse fonti di energia che alimentano l’elettrolizzatore
Testa la risposta dinamica di celle a combustibile o elettrolizzatori rispetto al più ampio sistema elettrico
Realizza studi di integrazione dei sistemi per selezionare i componenti adeguati, progettare algoritmi di controllo e diagnostica e ottimizzare le configurazioni delle celle a combustibile o degli elettrolizzatori