Controle de célula de combustível em um veículo híbrido-elétrico do tipo Baja SAE

Abstract

Este trabalho teve como foco principal, o controle e integração dos sistemas responsáveis pelo funcionamento de uma célula a combustível do tipo PEM (Proton Exchange Membrane). O objetivo foi dar continuidade nos estudos realizados anteriormente sobre esta tecnologia, criando um sistema que seja capaz de utilizar a energia fornecida pela Fuel Cell. O estudo descrito neste trabalho envolveu o desenvolvimento de um controlador de temperatura da célula a combustível e do fluxo de hidrogênio da mesma, prototipação de um sistema de conversão DC-DC e seu controlador para gerenciar a energia da célula, integração deste sistema com um motor elétrico e desenvolvimento de um controlador para este, utilizando rede CAN. Para isso, foram feitos estudos de diversos métodos de conversão de energia, tecnologias em microcontroladores e protocolos de comunicação, métodos de controle discreto, de modo a desenvolver neste trabalho, uma forma simples, robusta e eficiente de utilizar a energia gerada pela Fuel Cell. Inicialmente foram conduzidos testes para entender o funcionamento dos controladores digitais, desenvolvimento do hardware necessário para a integração de componentes eletrônicos e elétricos, calibração dos códigos desenvolvidos, a fim de gerar uma documentação robusta, beneficiando não só o protótipo construído durante o trabalho, mas também os futuros estudos derivados deste. Por fim, os resultados obtidos por meio dos testes realizados com os subsistemas integrados foram satisfatórios, validando os controladores desenvolvidos e o sistema de conversão de energia.