Obiettivo principale

Il progetto HYSYVISION ha portato alla realizzazione di un simulatore real-time di sistemi a fuel cell (FC), che simula il comportamento della pila a combustibile, collegata ad un convertitore AC/DC. Il modello simula il comportamento anodico e catodico della cella, combinandoli nella parte relativa all’idratazione della membrana ed infine calcola la tensione d’uscita della pila come somma dei contributi di ciascuna cella componente lo stack.

Descrizione

L’emulatore HYSYVISION è costituito da un modello di simulazione del sistema FC (1), realizzato con Matlab/Simulink, in interfacciamento diretto con RT-Lab, lo strumento utilizzato per la realizzazione del sistema real-time, un emulatore fisico della FC (2) con i suoi ausiliari e un inverter AC/DC (3).

Il sistema complessivo costituisce un esempio di power-HIL simulation per sistemi a fuel cell.

Il modello logico-matematico di simulazione emula il comportamento anodico e catodico di una singola cella; la tensione totale disponibile ai capi dello stack costituito da un numero n di celle, dove n è variabile fra 1 e 80, è ottenuta come prodotto del numero di celle e della tensione di cella opportunamente condizionata per tener conto del diverso comportamento reale di ciascuna cella, dovuto alla non idealità dei singoli elementi.

L’emulatore permette di riprodurre il comportamento di diversi tipi di fuel cell, mediante la parametrizzazione del modello dinamico su piattaforma real-time.

Vantaggi

L’emulatore RT della fuel-cell permette di riprodurre il comportamento di diversi tipi di fuel cell, mediante la parametrizzazione del modello dinamico su piattaforma RT. Con un investimento contenuto, rispetto ad una fuel cell vera di pari potenza, e in condizioni di sicurezza esso fornisce uno strumento per velocizzare lo sviluppo di applicazioni con fuel cell. Il modello è stato calibrato mediante i dati sperimentali forniti da HysyLab: il grafico (4) del confronto fra l’andamento della tensione simulata (in blu) e sperimentale (in rosso), in funzione della densità di corrente di carico richiesta, dimostra che il sistema è in grado di riprodurre con buona accuratezza il comportamento dell’oggetto reale.