Descripción del proyecto
EL PRINCIPAL OBJETIVO DEL PROYECTO ES CONTRIBUIR A LA MEJORA DE LOS SISTEMAS DE TRACCION ELECTRICOS BASADOS EN PILA DE COMBUSTIBLE, ELLO SE PRETENDE REALIZAR EN TRES GRANDES TAREAS: LA CONSTRUCCION DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE MEJORADA RESPECTO AL ESTADO DEL ARTE, LA MEJORA DE LOS SISTEMAS DE CONTROL Y GESTION ENERGETICA DE LOS SISTEMAS HIBRIDOS BASADOS EN PILAS DE COMBUSTIBLE PEM, Y LA VALIDACION Y AJUSTE EN TRES APLICACIONES DE INTERES PRACTICO CONCRETAS, DADO QUE ESTOS OBJETIVOS SON TOTALMENTE MULTIDISCIPLINARES, EL PROYECTO SE ESTRUCTURARA EN TRES SUBPROYECTOS,EN EL CASO DEL SUBPROYECTO DOVELPAR-UPC, DESCRITO EN ESTA SOLICITUD, LOS ESFUERZOS SE CENTRARAN EN EL DESARROLLO DE NUEVOS SISTEMAS DE CONTROL Y GESTION ENERGETICA, Y SU VALIDACION EN TRES VEHICULOS ELECTRICOS AUTONOMOS, ADEMAS, SE PROPONE EL REDISEÑO DE UNA PLATAFORMA ROBOTICA OMNIDIRECCIONAL PATENTADA POR INVESTIGADORES DEL EQUIPO PARA ADAPTARLE UN SISTEMA DE GENERACION HIBRIDO BASADO EN PILA DE COMBUSTIBLE Y BATERIA, EL ROBOT ESTA DESTINADO A MOVERSE DE MANERA AUTONOMA EN UN ENTORNO INDUSTRIAL AUTOMATIZADO EN EL MARCO DE LA INDUSTRIA 4,0,LAS PILAS DE COMBUSTIBLE TIENEN FENOMENOS DE NATURALEZA DISTRIBUIDA Y COMPORTAMIENTO NO LINEAL, ELLO HACE QUE LA MAYORIA DE TECNICAS UTILIZADAS EN LA INGENIERIA DE CONTROL PARA EL MODELADO, IDENTIFICACION PARAMETRICA, OBSERVACION DE ESTADOS Y DISEÑO DE SISTEMAS DE CONTROL SEAN DE DIFICIL IMPLEMENTACION, POR DICHO MOTIVO, SE DESARROLLARAN MODELOS DE PILAS DE COMBUSTIBLE TIPO PEM HACIENDO ENFASIS EN EL BAJO ORDEN DE LOS MODELOS OBTENIDOS Y SU CARACTERIZACION EXPERIMENTAL, DE ESTA MANERA, SE DESCRIBIRAN ENSAYOS EMPIRICOS Y ALGORITMOS DE AJUSTE PARAMETRICO EN LINEA Y FUERA DE LINEA QUE CONDUZCAN A LA IDENTIFICACION DE LOS PRINCIPALES PARAMETROS A PARTIR DE LOS ENSAYOS,LA ESTRUCTURA CERRADA Y DISTRIBUIDA DE LAS PILAS HACE QUE NO SEA POSIBLE MEDIR TODAS LAS VARIABLES DE ESTADO, POR LO QUE LOS OBSERVADORES DE ESTADOS JUEGAN UN PAPEL DETERMINANTE EN LA MEJORA DE LAS PRESTACIONES DE LOS SISTEMAS DE CONTROL, ESPECIALMENTE EN LOS ASPECTOS RELACIONADOS CON LA REDUCCION DE LA DEGRADACION, POR ELLO SE DESARROLLARAN ALGORITMOS DE ESTIMACION DE ESTADOS PARA LOS MODELOS PLANTEADOS Y SE ANALIZARA LA ESTIMACION SIMULTANEA DE LOS ESTADOS Y LOS PARAMETROS DEL MODELO, ADEMAS DE MEJORAR LOS SISTEMAS DE CONTROL, SE ESPERA QUE ESTOS ALGORITMOS PERMITAN IMPLEMENTAR TECNICAS DE DETECCION Y AISLAMIENTO DE FALLO, DE GRAN INTERES EN LOS PROCEDIMIENTOS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO,LAS PILAS DE COMBUSTIBLE FORMAN PARTE HABITUALMENTE DE UN SISTEMA DE TRACCION HIBRIDO, FORMADO POR LA PILA DE COMBUSTIBLE Y UN ELEMENTO DE ALMACENAMIENTO ENERGICO (BATERIA O SUPERCONDENSADOR), POR ELLO ES DE VITAL IMPORTANCIA DETERMINAR, EN CADA INSTANTE DE TIEMPO, EL FLUJO DE POTENCIA NECESARIO EN CADA UNO DE LOS ELEMENTOS Y LA CANTIDAD DE ENERGIA ALMACENADA, PARA ABORDAR ESTOS ASPECTOS SE DESARROLLARA UN HARDWARE/SOFTWARE PARA LA CAPTURA DE PERFILES DE POTENCIA, BASADOS EN ESTOS PERFILES SE DISEÑARAN SISTEMAS DE CONTROL Y GESTION ENERGETICA OPTIMOS CON EL OBJETIVO DE MINIMIZAR EL CONSUMO Y LA DEGRADACION DEL SISTEMA,LOS ALGORITMOS DE CONTROL Y GESTION ENERGETICA SE IMPLANTARAN EN TODOS LOS PROTOTIPOS DEL PROYECTO, ADICIONALMENTE, PARA EL ROBOT AUTONOMO OMNIDIRECCIONAL, SE INTEGRARAN LOS PROCESOS DE GESTION DE ENERGIA Y PLANIFICACION DE CAMINOS CON EL OBJETIVO DE MEJOR LA EFICIENCIA ENERGETICA DEL SISTEMA COMPLETO, PILAS DE COMBUSTIBLE\MODELADO\OBSERVADORES\CONTROL AUTOMÁTICO\GESTIÓN DE ENERGIA