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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/10835| Title: | Diseño de un convertidor electrónico de potencia para generar gas hidrógeno sobre demanda. |
| Authors: | Cervantes Mejia, Gabriel%1268911 |
| metadata.dc.subject.other: | Hidrógeno, Redes neuronales, Hidrógeno bajo demanda, Convertidor electrónico de potencia, Reactor electrolítico. |
| Issue Date: | 2025-08-15 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico |
| Description: | En este trabajo se desarrolla un sistema para la generación de HHO (Oxihidrógeno) bajo demanda mediante electrólisis, buscando ofrecer una fuente energética limpia, segura y eficiente para aplicaciones móviles o estacionarias. El trabajo se centra en el diseño, implementación y validación experimental de un convertidor electrónico de potencia para un reactor electrolítico controlado en tiempo real, capaz de ajustar la producción de hidrógeno en función de la demanda del gas. Se propone un convertidor de potencia buck diseñado específicamente para alimentar el reactor con un suministro eléctrico estable. El convertidor está controlado por un microcontrolador de arquitectura dsPIC33CH512MP508, el cual emplea dos núcleos para realizar tareas en paralelo: uno dedicado al sensado y comunicación, y otro al control del convertidor y del proceso de electrólisis. El control del convertidor se implementa mediante un regulador PI que ajusta el ciclo de trabajo del PWM (Modulación por ancho de pulso) para mantener el voltaje deseado, mientras que el control de generación de hidrógeno se realiza a partir de una red neuronal inversa que estima la corriente necesaria para cumplir una referencia de flujo, esto se logró a través del modelado del reactor electrolítico a partir de un modelo Hammerstein. El sistema de control inteligente incluye la medición de variables críticas como corriente, voltaje, flujo, presión y temperatura, las cuales son adquiridas a través de ADCs y enviadas mediante UART para monitoreo o almacenamiento. Se implementa una estrategia de control en tiempo real capaz de responder a cambios dinámicos en la demanda, mejorando la eficiencia energética del proceso y reduciendo riesgos asociados a la acumulación de hidrógeno. Para validar el desempeño del sistema, se realizaron pruebas experimentales con diferentes perfiles de referencia de flujo. Los resultados demuestran una alta capacidad de seguimiento dinámico, precisión en la estimación de corriente, y eficiencia en la conversión de energía. Finalmente, la tesis demuestra que el enfoque propuesto es viable y escalable, ofrece una solución técnica robusta para la producción de hidrógeno bajo demanda con aplicación directa en sistemas de energía renovable, transporte alternativo o respaldo energético. Este trabajo contribuye al desarrollo de tecnologías sostenibles, alineadas con la transición energética global y la reducción de emisiones contaminantes. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Appears in Collections: | Tesis de Maestría en Ingeniería Electrónica |
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|---|---|---|---|---|
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