Trenes impulsados por hidrógeno verde
Las celdas de combustible de hidrógeno se utilizan ampliamente en vehículos comerciales como automóviles de pasajeros, vehículos logísticos y camiones pesados. En los últimos años, las baterías de energía de hidrógeno también han obtenido buenos resultados en trenes ferroviarios y han entrado en un periodo de rápido desarrollo. A finales de diciembre de 2022, el primer tren urbano impulsado por hidrógeno del mundo salió desde la línea montaje de la base Changke de Chengdu CRRC; el 27 de marzo, el ferrocarril ligero articulado por combustible de hidrógeno debutó en Pekín por primera vez, con una velocidad de hasta 200 kilómetros por hora, y así el tren de hidrógeno entró en los tiempos de la alta velocidad; el 12 de abril, West Japan Railway Company anunció que desarrollará trenes que utilicen celdas de combustible de hidrógeno como principal fuente de potencia.
Debido a su óptimo rendimiento y a las ventajas en cuanto al ahorro de energía y a la protección del medio ambiente, la tecnología y los productos de celdas de combustible presentan ventajas naturales al entrar en los sistemas de tránsito ferroviario. Cada vez más empresas de todo el mundo han empezado a implementar el tránsito ferroviario con energía de hidrógeno.
Como núcleo del tren ferroviario impulsado por hidrógeno, las características de salida de las celdas de combustible se ven afectadas por las condiciones de aceleración, desaceleración y parada-arranque del vehículo. Cuando la propulsión eléctrica consume una gran cantidad de corriente de la celda de combustible, el voltaje de esta última disminuirá o incluso caerá repentinamente en lugar de mantener una salida estable. La relación entre el voltaje y la corriente se denomina característica de polarización de la celda de combustible. Debido a las características anteriores, la mayoría de los motores tienen dificultades para adaptarse a sus características de voltaje, por lo que deben utilizarse junto con un módulo impulsor DC/DC para garantizar la estabilidad del voltaje de arranque del motor.
Por lo tanto, en la fase de investigación y desarrollo del convertidor impulsor DC-DC, es necesario considerar la influencia de las características de polarización de la celda de combustible frontal en el rendimiento del módulo DC-DC. La fuente de poder DC general solo puede proporcionar una salida de voltaje constante, pero no puede seguir el cambio de la corriente; si se utiliza una celda de combustible real, es necesario combinarla con un tanque de almacenamiento de hidrógeno y un medidor de potencia para formar un banco de pruebas complejo, que es complicado de operar y el costo de la prueba es elevado.
A fin de mejorar la eficacia de las pruebas de los ingenieros en la fase de I+D, ITECH ha lanzado una solución integral de simulador de celdas de combustible, que consiste en una fuente de poder DC programable de alta velocidad IT6000B/C equipada con un software profesional de simulación de curvas características de celdas de combustible FCS3000, que puede proporcionar una salida de voltaje de hasta 2250V/ 2040A/1152kW, mejorar la eficacia de las pruebas y reducir costos.
Software de simulación de celdas de combustible FCS3000
El software FCS3000 proporciona el modo de tabla, los usuarios pueden importar los datos de curva de polarización de la celda de combustible (máx.: 1024 puntos) para ser simulados a través del archivo .csv, con el fin de verificar de forma fácil y rápida el efecto de diferentes niveles de potencia y diferentes curvas características en el rendimiento del conversor DC-DC. En el experimento, el software FCS3000 controlará el simulador de celda de combustible para cambiar el voltaje de salida de acuerdo con la curva de polarización en tiempo real, y registrar los parámetros de voltaje, corriente y potencia para proporcionar datos clave para la investigación experimental de los ingenieros.
