Análise de uma Célula de Combustível de Hidrogênio com um Sistema de Energia Fotovoltaica para um Drone
Ana Laura Mendonça Almeida Magalhães1; Pedro Américo Almeida Magalhães Júnior1
1 Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais
doi:10.20906/CPS/CILAMCE2017-1179
Resumo
Este artigo investiga a integração de um sistema de energia híbrido para um pequeno veículo aéreo não tripulado (VANT). O sistema de energia híbrida proposto consiste em célula de combustível de hidrogênio, painéis fotovoltaicos e bateria. O VANT é modelado para que os painéis fotovoltaicos cobrem a área de asa, célula de combustível de membrana de troca de prótons e uma bateria de polímero de lítio. As análises são conduzidas utilizando dados adquiridos através de testes de banco de sistemas de energia e simulações. Usando valores de arrasto, elevação e peso, a potência requerida por um Drone é determinado. As melhores medidas de teste e simulações são realizadas para a potência máxima requerida. O estudo de pesquisa mostra a utilidade do sistema de energia híbrido para um VANT. Finalmente, o artigo também estabelece a eficácia do uso de fontes de energia renováveis para aplicações móveis. Uma célula de combustível regenerativa unicista (URFC) é uma célula única que pode funcionar tanto como célula de combustível como eletrólise. Os URFCs têm economia de massa e volume em comparação com os sistemas de hidrogênio convencionais empregando um sistema de eletrólise e célula de combustível. Por conseguinte, eles têm aplicações potenciais em sistemas de armazenamento de energia elétrica para uma ampla gama de aplicações terrestres e espaciais. Este artigo analisa o estado atual da arte desta promissora tecnologia e identifica os principais desafios técnicos a superar para tornar o sistema URFC mais tecnologicamente e economicamente viável. Todo o estudo é feito usando simulações computacionais e dados experimentais disponíveis. Finalmente, o artigo também estabelece a eficácia do uso de fontes de energia renováveis para aplicações móveis.
Palavras-chave: Veículo Aéreo não Tripulado; Células de Hidrogênio; Aviões Elétricos; Painéis Fotovoltaicos ; Simulações Computacionais