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Desde el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) tenemos el objetivo de facilitar a las empresas y la sociedad el proceso de transición energética sostenible y eficiente.

HELIOS

Electrónica para la integración de baterías de litio y pilas de hidrógeno en sistemas híbridos de propulsión ligera

Descripción

Bajo el contexto de la transición hacia una movilidad sostenible y de cero emisiones, la integración de nuevas tecnologías de almacenamiento energético resulta esencial para superar las limitaciones actuales de autonomía y eficiencia. Los sistemas basados exclusivamente en baterías de litio presentan restricciones en densidad energética, mientras que el hidrógeno, a través de pilas de combustible, ofrece una fuente renovable y en expansión, aunque con dinámicas de respuesta más lentas.

Ante este escenario, el proyecto HELIOS, desarrollado por el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE), se centra en el diseño y validación de una solución de electrónica de potencia que permita la hibridación de baterías de litio y pilas de hidrógeno en sistemas de propulsión ligera. El proyecto persigue la creación de un demostrador funcional, capaz de unificar en un único convertidor la gestión energética de ambas fuentes, evaluando sus sinergias y limitaciones, y favoreciendo la futura transferencia tecnológica al sector industrial valenciano.

Objetivos

Desarrollo de un sistema electrónico integrado para aplicaciones de propulsión ligera, centrado en el caso de uso de drones y patinetes eléctricos, que combine los subsistemas de gestión de batería, gestión de pila de hidrógeno y convertidores de potencia, optimizando el flujo energético entre ambas tecnologías de almacenamiento, permitiendo así una mayor autonomía, y reducción del tamaño y peso.

Para la consecución de este objetivo general, se plantean los siguientes objetivos específicos en el proyecto:

  • Definir una topología de convertidor DC-DC de tres puertos (pila, batería y motor) óptima, que permita implementar las funcionalidades de bidireccionalidad requeridas por la batería.
  • Definir la proporción de batería y pila óptima en el balance energético, optimizando las dimensiones, peso y coste de ambas tecnologías.
  • Desarrollar algoritmos de gestión de pila y batería, que permitan el aumento de la autonomía del sistema, integrados en una lógica unificada de control de la etapa de potencia.
  • Desarrollar el sistema electrónico unificando en un mismo hardware los convertidores DC-DC, BMS y FMS, orientado a su aplicación a sistemas reales y la normativa aplicable a esta tipología de productos.Cuantificar el potencial de escalabilidad del sistema desarrollado para aplicaciones de mayor potencia.
  • Obtener un demostrador del sistema electrónico e implementarlo en un dron y un patinete comercial.

Financiadores

No existen documentos

Resultados

Desarrollo de un sistema electrónico, dando lugar a una metodología de obtención de los requisitos necesarios que permitan diseñar el sistema, tanto desde el punto de vista electrónico, como de selección de componentes y normativa.

Concretamente:

  • Especificaciones de diseño de un sistema electrónico integrado híbrido batería-pila de hidrógeno para un vehículo de propulsión ligera.
  • Hardware del sistema electrónico integrado que incorpore el DC-DC, el BMS y el FMS.
  • Algoritmo de control del sistema electrónico unificado para hibridación de batería y pila.
  • Demostrador en dron y de patinete.

Subvención

193.304,38 €

Expediente

IMDEEA/2025/107

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