Design and manufacture of a high-temperature PEMFC and its cooling system to power a lightweight UAV for a high altitude mission
Renau, J. ; Barroso, J. (Universidad de Zaragoza) ; Lozano, A. (Universidad de Zaragoza) ; Nueno, A. ; Sánchez, F. ; Martín, J. ; Barreras, F. (Universidad de Zaragoza)
Resumen: In the present study, the optimal design of a high-temperature proton exchange membrane fuel cell (HT-PEMFC) that will be used to power an unmanned aerial vehicle (UAV) in a high altitude mission is performed. The use of PEMFCs for service ceiling above 10 km implies overcoming a number of problems caused by the harsh environmental conditions. Among them, new strategies to manage the heat generated by electrochemical reactions are needed. The maximum power required by the UAV was determined solving the aerodynamic problem, and the design of the lightweight HT-PEMFC, including its cooling system, was optimized. To perform the numerical solution of the heat transfer problem, a computational code was implemented using the EES software. The decisions adopted resulted in a 40-cells stack with an electric power above 1 kW and a weight around 3.65 kg. Besides, it is demonstrated that, for the configuration considered in the study, a passive cooling system without any additional fan system can be used to maintain the stack temperature in 160 °C.
Idioma: Inglés
DOI: 10.1016/j.ijhydene.2015.12.209
Año: 2016
Publicado en: International Journal of Hydrogen Energy 41, 43 (2016), 19702-19712
ISSN: 0360-3199
Factor impacto JCR: 3.582 (2016)
Categ. JCR: ELECTROCHEMISTRY rank: 7 / 29 = 0.241 (2016) - Q1 - T1
Categ. JCR: ENERGY & FUELS rank: 28 / 92 = 0.304 (2016) - Q2 - T1
Categ. JCR: CHEMISTRY, PHYSICAL rank: 45 / 145 = 0.31 (2016) - Q2 - T1
Factor impacto SCIMAGO: 1.145 - Condensed Matter Physics (Q1) - Renewable Energy, Sustainability and the Environment (Q1) - Fuel Technology (Q1) - Energy Engineering and Power Technology (Q1)
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA/T03
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/ENE2012-38642-C02-01/CON
Tipo y forma: Artículo (PostPrint)
Área (Departamento): Área Mecánica de Fluidos (Dpto. Ciencia Tecnol.Mater.Fl.)
Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace. No puede utilizar el material para una finalidad comercial. Si remezcla, transforma o crea a partir del material, no puede difundir el material modificado.
Exportado de SIDERAL (2020-02-21-13:30:51)
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DOI: 10.1016/j.ijhydene.2015.12.209
Año: 2016
Publicado en: International Journal of Hydrogen Energy 41, 43 (2016), 19702-19712
ISSN: 0360-3199
Factor impacto JCR: 3.582 (2016)
Categ. JCR: ELECTROCHEMISTRY rank: 7 / 29 = 0.241 (2016) - Q1 - T1
Categ. JCR: ENERGY & FUELS rank: 28 / 92 = 0.304 (2016) - Q2 - T1
Categ. JCR: CHEMISTRY, PHYSICAL rank: 45 / 145 = 0.31 (2016) - Q2 - T1
Factor impacto SCIMAGO: 1.145 - Condensed Matter Physics (Q1) - Renewable Energy, Sustainability and the Environment (Q1) - Fuel Technology (Q1) - Energy Engineering and Power Technology (Q1)
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA/T03
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/ENE2012-38642-C02-01/CON
Tipo y forma: Artículo (PostPrint)
Área (Departamento): Área Mecánica de Fluidos (Dpto. Ciencia Tecnol.Mater.Fl.)
Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace. No puede utilizar el material para una finalidad comercial. Si remezcla, transforma o crea a partir del material, no puede difundir el material modificado.Exportado de SIDERAL (2020-02-21-13:30:51)
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Registro creado el 2018-05-22, última modificación el 2020-02-21