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PID2020-116500RB-I00

Financiado

SISTEMA DE DISTRIBUCION DE ENERGIA PARA DRONES PROPULSADOS CON HIDROGENO

EN LOS ULTIMOS AÑOS, LOS DRONES HAN CAPTADO EL INTERES DE PARTE DE LA COMUNIDAD CIENTIFICA DEBIDO A SU APLICABILIDAD, MOVILIDAD Y BAJO COSTE. LOS RECIENTES AVANCES EN LA TECNOLOGIA LOS POSICIONAN COMO HERRAMIENTAS INTELIGENTES CON... ver más

01/01/2020

UC3M

121K€

Presupuesto del proyecto: 121K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 1332

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2020-01-01

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Participantes

UC3M

Lider

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID

Total investigadores 1332

Presupuesto del proyecto 121K€

Descripción del proyecto EN LOS ULTIMOS AÑOS, LOS DRONES HAN CAPTADO EL INTERES DE PARTE DE LA COMUNIDAD CIENTIFICA DEBIDO A SU APLICABILIDAD, MOVILIDAD Y BAJO COSTE. LOS RECIENTES AVANCES EN LA TECNOLOGIA LOS POSICIONAN COMO HERRAMIENTAS INTELIGENTES CON MULTIPLES APLICACIONES TALES COMO MEDIO DE TRANSPORTE DE PRODUCTOS, MONITORIZACION, SUPERVISION, VIGILANCIA, CONTROL DE FRONTERAS, INSPECCION EN ALTA MAR, OPERACIONES DE BUSQUEDA Y EL RESCATE, FOTOGRAFIA Y CARTOGRAFIA AEREAS, AGRICULTURA DE PRECISION, FILMACION, VIGILANCIA DE GANADO Y CULTIVOS, ETC. SE ESTIMA QUE, EN 2020, EL VALOR DEL MERCADO DE LOS DRONES ES SUPERIOR A LOS 127.000 MILLONES DE DOLARES.LOS MOTORES DE COMBUSTION INTERNA (ICE) PRESENTAN ALTAS DENSIDADES DE POTENCIA Y ENERGIA. SIN EMBARGO, NO CONSIGUEN LA EFICIENCIA, FIABILIDAD, REDUCCION DEL RUIDO, FIRMA TERMICA Y EL CONTROL QUE SE PUEDE CONSEGUIR CON LA PROPULSION ELECTRICA, LO QUE IMPIDE QUE SEAN LA SOLUCION ADECUADA PARA ALGUNAS APLICACIONES. LA HIBRIDACION DE UN ICE CON UN MOTOR ELECTRICO PERMITE QUE EL DRON SE BENEFICIE DE LAS VENTAJAS DE AMBOS MOTORES, AUNQUE ESTA COMBINACION EMITE GASES CONTAMINANTES Y DE EFECTO INVERNADERO.MUCHOS DRONES COMERCIALES FUNCIONAN CON BATERIAS. SIN EMBARGO, A PESAR DE TODOS LOS AVANCES EN LAS TECNOLOGIAS DE LAS BATERIAS, TODAVIA NO PUEDEN SER UTILIZADAS EN APLICACIONES Y MISIONES LARGAS, CUANDO SE USAN COMO FUENTE UNICA DE ENERGIA. POR LO TANTO, LOS DRONES TIENEN QUE LLEVAR UNA FUENTE ENERGIA ADICIONAL QUE PERMITA CUBRIR LAS LIMITACIONES DE LAS BATERIAS Y EXTENDER SU AUTONOMIA. UNA POSIBLE ALTERNATIVA ES EL USO DE PILAS DE COMBUSTIBLE DE HIDROGENO TIPO PEM (PEMFC) DEBIDO A SUS CARACTERISTICAS DE ALTA DENSIDAD DE ENERGIA Y RAPIDO REABASTECIMIENTO.EN LA MAYORIA DE LOS DRONES ELECTRICOS HIBRIDOS, LA PILA DE COMBUSTIBLE SE SELECCIONA COMO FUENTE DE ENERGIA PRINCIPAL, MIENTRAS QUE LAS BATERIAS SE UTILIZAN COMO FUENTE SECUNDARIA DE ENERGIA. POR OTRO LADO, DURANTE EL VUELO, LOS DRONES REQUIEREN REALIZAR DIFERENTES TIPOS DE MANIOBRAS, COMO EL DESPEGUE, CON UNA VELOCIDAD Y RAPIDEZ FUNCION DEL TIPO DE APLICACION, MOMENTOS EN LOS QUE EL DRON CONSUME SU POTENCIA MAXIMA. EN ESTE CONTEXTO, LOS SUPERCONDENSADORES PUEDEN SER UNA FUENTE DE ENERGIA SECUNDARIA EFICAZ DEBIDO A SU MUY ALTA DENSIDAD DE POTENCIA ESPECIFICA. EN ESTE AMBITO, ESTE PROYECTO PRETENDE INVESTIGAR CON EL OBJETIVO DE OBTENER DRONES PROPULSADOS CON HIDROGENO DE REDUCIDO PESO Y ELEVADA AUTONOMIA, LO QUE CONLLEVA DISEÑAR E IMPLEMENTAR UN SISTEMA INTEGRAL DE ALMACENAMIENTO Y GESTION DE LA ENERGIA PARA DRONES ELECTRICOS HIBRIDOS BASADO EN PILAS DE COMBUSTIBLE, BATERIA Y SUPERCONDENSADORES, QUE PRESENTE UNA ARQUITECTURA INTEGRADA, SENCILLA Y EFICIENTE.PARA LLEVAR A CABO ESTE OBJETIVO, LA INVESTIGACION SE ESTRUCTURA EN TORNO A TRES LINEAS PRINCIPALES, 1) EL DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE ALIMENTACION DEL DRON, GESTION Y CONTROL DE LA ENERGIA, 2) EL CONTROL MULTI-CONVERTIDOR BASADO EN EL POTENTE SISTEMA ZYNQ ULTRASCALE DE XILINX, 3) EL DESARROLLO DE CONVERTIDORES DE POTENCIA DE ALTA DENSIDAD DE ENERGIA (>100 W/IN3). TODOS ESTOS OBJETIVOS ESPECIFICOS TRATAN DE DISMINUIR EL PESO DE SISTEMA DE ALIMENTACION DEL DRON Y AUMENTAR SU AUTONOMIA. ADEMAS, SE PRETENDE DESARROLLAR UNA PLATAFORMA DE SIMULACION DEL SISTEMA COMPLETO, E IMPLEMENTAR DEL SISTEMA DE GESTION Y DISTRIBUCION DE LA ENERGIA SOBRE UN DRON A ESCALA Y UN DRON PROFESIONAL. RON\ULTRASCALE\CONTROL\HIDROGENO\CONVERTIDOR DE POTENCIA DE ALTA DENSIDAD

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