Unmanned Aerial Vehicle Powered by Hybrid Propulsion System

Abstract: I samband med den globala uppvärmningen ökar efterfrågan för rena och förnybara bränslen alltmer i dagens samhälle. Eftersom flygindustrin idag är ansvarig för samma mängd växthusgaser som all motortrafik i Sverige, skulle ett byte till en avgasfri energikälla för flygfarkoster vara ett stort framsteg. Därför har projektet genom modellering framtagit ett hybridsystem av ett batteri och en bränslecell och undersökt hur kombinationen av olika storlekar på dem presterar i en driftcykel. Då batterier har hög specifik effekt men är tunga, kompletteras de med fördel av bränsleceller, som är lättviktiga och bidrar med uthållig strömförsörjning. På så sätt blir hybriden optimal för flygfarkoster. Kandidatarbetet är en del av projektet Green Raven, ett tvärvetenskapligt samarbete mellan instutitionerna Tillämpad Elektrokemi, Mekatronik och Teknisk Mekanik på Kungliga Tekniska Högskolan. Driftcykelmodelleringen gjordes i Simulink, och flera antaganden gjordes beträffande effektprofilen, samt bränslecellens mätvärden och effekt. Tre olika energihushållningsscheman skapades, vilka bestämde bränslecellseffekten beroende på vätgasnivån och batteriets laddningstillstånd. Skillnaden på systemen var vilka intervall av laddningstillstånd hos batteriet som genererade olika effekt hos bränslecellen.  Det bästa alternativet visade sig vara 0/100-systemet, eftersom det var det enda som inte orsakede någon degradering av bränslecellens kapacitet.