Analiza pracy systemu hybrydowego układu zasilania bezzałogowych systemów latających (BSL) – gospodarka energią
Celem badań jest zaprojektowanie modelu matematycznego i implementacja wydajnej metody numerycznej oraz przeprowadzenie symulacji komputerowych systemu energetycznego dla wybranych źródeł zasilania w tym z niskotemperaturowym, miniaturowym stosem ogniw paliwowych typu PEM oraz poszczególnymi elementami elektroenergetycznych systemów niskiej mocy działającymi w zmiennych warunkach otoczenia. Ze względu na nieliniowe zachowania oraz złożoność zjawisk zachodzących w systemach hybrydowych rozwiązania analityczne nie są wystarczające, dlatego też zastosowane zostaną metody numeryczne. Metody te polegają głównie na opisaniu danego systemu za pomocą równań, modelowaniu matematycznym i zbadaniu jego dynamiki w czasie poprzez zadanie warunków początkowych i przeprowadzenie symulacji. Do analizy wpływu zmiennych warunków otoczenia na ogólną architekturę systemu elektroenergetycznego ze stosem ogniw paliwowych typu PEM oraz modelowania i symulacji procesów zachodzących w systemach hybrydowych i podsystemach wykorzystany zostanie model matematyczny i symulacje numeryczne, które zostaną opracowane z wykorzystaniem oprogramowania MATLAB®/Simulink. W projekcie zostanie również wykorzystane oprogramowanie TRNSYS.
Korzyści wynikające z zastosowania programu komputerowego w procesie projektowania systemu polegają na skróceniu tego czasu przez wykorzystanie modelu do wstępnej regulacji, modyfikacji parametrów i zmiany warunków pracy systemu oraz zmniejszeniu kosztów przeprowadzenia eksperymentu bez zakłóceń, możliwych do wystąpienia na rzeczywistym stanowisku badawczym. Wyniki służyć będą do zrozumienia zachowania systemu w różnych warunkach pracy oraz do rozwoju i projektowania, opartej na modelu, metodologii badań symulacyjnych. Rezultatem prac będzie ocena możliwości zastosowania hybrydowych układów zasilania w lotnictwie (micro UAV) i kosmonautyce oraz podstawa do przeprowadzenia badań eksperymentalnych. Wyniki projektu stanowić będą wkład naukowy do dalszych badań nad technologią hybrydowych systemów zasilania do bezzałogowych statków powietrznych. Model może stanowić narzędzie dydaktyczne do łatwiejszego zrozumienia zjawisk fizycznych i chemicznych zachodzących w pracy systemów zasilania ze stosem ogniw paliwowych. W ramach pracy powstaną referaty naukowe na konferencjach zagranicznych poświęconych zagadnieniom lotniczych systemów zasilania oraz publikacje w renomowanych czasopismach.
kierownik projektu mgr inż. Anna Mazur
tel.:+48 22 846 00 11 w. 835
anna.mazur@ilot.lukasiewicz.gov.pl