There is an ever growing need for environmentally sustainable alternatives in today's society due to the looming threat of greenhouse gasses. One field where the need for new environmentally friendly solutions is needed is the aviation industry. The problem the industry is facing is due to the weight and space constraints that exist in aerial vehicles. In this bachelor project a solution for unmanned drones is proposed where it is powered by a hybrid solution consisting of batteries working together with fuel cells. The batteries compliment each other where the fuel cell is a lightweight energy source while the battery is used to combat the changing power demand. This project was done in collaboration with the Green Raven project to evaluate the optimal setup to power the energy system for an hour. The work was done theoretically in Matlab and Simulink to find the optimal system. From these simulations, data was collected to calculate the optimal configuration between batteries and amount of hydrogen stored in the Hydrogen tank. It was concluded that the best option to store the hydrogen was in a 2 liter tank at 300 bar together with 2 additional batteries with the capacity of 4000 mAh. This setup was concluded as the best option as it used up all hydrogen and landed with less charge in the battery than at the start point. / I takt med den globala uppvärmningen så växer behovet av klimatmedvetna hållbara lösningar. Ett område i stort behov av innovation är flygindustrin som länge varit en av de största klimatbovarna. Flygindustrin stora problem är att dess fordon både har begränsad volym och vikt. I detta kandidatexamensarbete kommer vi diskutera en hybridlösning där obemannade drönare drivs av en hybridlösning där batterier tillsammans med bränsleceller driver drönaren. Batterierna och bränslecellerna komplimenterar varandra då bränslecellerna är är lättviktiga och tillför en stabil produktion av ström till drönaren medan batterierna agerar komplement och hjälper till när det behövs extra kraft. Projektet som i samarbete med The Green Raven project utfördes för att utvärdera det optimala systemet för att förse drönaren nog med kraft i en timme. Projektet har utförts teoretiskt i Matlab och Simulink för att hitta den optimala balansen mellan batterier och bränsleceller. Från dessa simuleringar samlades data in för att optimera konfigurationen mellan bränslecellerna och batterierna. Från resultaten drogs slutsatsen att 2 batterier med en kapacitet på 4000 mAh som tillsammans med vätgas som förvarades i en 2 liter tank med ett tryck på 300 bar var den bästa konfigurationen. Denna lösning ansågs som den bästa då all vätgas förbrukades under simulation och att batteriet vid stopp hade en lägre laddning än vid flygstart.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-314918 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Botling, Emil, Sheibeh, katrin, Wood, Martin |
| Publisher | KTH, Kemiteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2022:217 |
Page generated in 0.0029 seconds