Browsing by Author "Andrade, Pedro Miguel Barata"
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- Análise e Controlo do Funcionamento de uma Célula de Hidrogénio de Membrana ProtónicaPublication . Andrade, Pedro Miguel Barata; Cardoso, António João Marques; Alcaso, Adérito NetoO aumento de gases de efeito de estufa (GEEs), como o dióxido de carbono, causa do aquecimento global, é consequência da contínua queima de combustíveis fósseis [1]. A libertação destes gases altera o equilíbrio entre a absorção e emissão de calor pelo planeta. Por forma a reduzir este fenómeno, a União Europeia pretende até 2050 obter a descarbonização total de toda a sociedade [2]. Assim, é necessário procurar diferentes formas, renováveis e sustentáveis, de produção de energia elétrica. O hidrogénio apresenta-se como uma alternativa viável aos combustíveis fósseis, uma vez que poder ser combinado com o oxigénio, como numa combustão tradicional, ou para a produção direta de energia elétrica por meio das células de combustível, sem libertação de dióxido de carbono. As células de combustível, ou Fuel Cells, são dispositivos eletroquímicos que convertem a energia química presente nos combustíveis em energia elétrica e calor. Estes dispositivos possuem uma variedade de aplicações, nomeadamente na indústria espacial e automóvel, ou em redes DC. Neste trabalho, pretende-se instalar uma Fuel Cell de 3 kW num barramento DC de 48 V, por meio de um conversor DC-DC. Para tal, elabora-se primeiro um modelo computacional da célula, recorrendo a ensaios realizados ao dispositivo físico para a obtenção da curva de polarização e seus parâmetros característicos. Posteriormente, são apresentados os diferentes conversores DC-DC possíveis de utilizar na instalação, tendose escolhido o conversor Cuk. Analisam-se diferentes estratégias de controlo e dimensiona-se uma arquitetura em cascata de dois PIDs para o controlo do conversor. Por fim, são apresentados os resultados experimentais e computacionais que permitem validar a instalação da Fuel Cell no barramento DC.