Riassunto analitico
Lo scopo di questa tesi è di confrontare la realizzazione di un powertrain elettrificato a Fuel Cell a idrogeno e un powertrain elettrificato a batteria per una monoposto per il campionato Formula SAE.
La tesi inizia con una panoramica sull’idrogeno e sulla relativa esigenza di decarbonizzare il settore dei trasporti, anche nell’ambito racing. Quindi vengono descritti gli obiettivi e la struttura delle competizioni Formula SAE in modo da chiarire la missione che il powertrain deve svolgere.
Successivamente si è realizzato un modello numerico di un sistema Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) progettato per un powertrain automobilistico. Il modello 0D, sviluppato in MATLAB/Simulink, include tutti i principali componenti ausiliari come il circuito di alimentazione di aria e idrogeno, il circuito di raffreddamento e l’unità stack PEMFC. Questo strumento di simulazione rappresenta la base per la progettazione e l’ottimizzazione di sistemi PEMFC per applicazioni automobilistiche. Grazie all'integrazione con il modello di degradazione, esso fornisce una visione completa delle prestazioni e della durata del sistema nel corso del tempo.
Nella seconda parte, l’analisi si è spostata sulla realizzazione di un modello 0D, sviluppato sempre in MATLAB/Simulink, di un powertrain elettrico.
Infine, nell’intento di offrire un quadro più completo possibile, dai risultati prodotti a valle di tali fasi, si è realizzato un confronto fra le 2 tipologie di powertrain per valutare vantaggi e svantaggi nella realizzazione di un powertrain Fuel Cell a idrogeno in tale ambito.
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