Fault diagnosis using residuals generation for anion exchange membrane water electrolyzer
DOI:
https://doi.org/10.17979/ja-cea.2025.46.12267Palabras clave:
Detección de fallos, Observadores no lineales y diseño de filtros, Generación de residuos, Electrolizador AEMResumen
Los electrolizadores de membrana de intercambio aniónico (AEMWE) representan una tecnología prometedora para la producción de hidrógeno limpio, aunque son susceptibles a fallos que pueden afectar su rendimiento y seguridad. Este artículo presenta un marco de diagnóstico de fallos basado en modelos para AEMWE, utilizando observadores no lineales y generación de residuos. Se desarrolla un modelo no lineal en espacio de estados que captura las principales dinámicas electroquímicas y de transporte del sistema. Se diseña un observador no lineal tipo Luenberger para la estimación de estados internos, y se propone una estrategia estructurada de generación de residuos para la detección y aislamiento de fallos específicos. La metodología se evalúa ante tres escenarios: un fallo en el actuador de corriente, un sesgo en el sensor de voltaje y un desplazamiento en el sensor de caudal de hidrógeno. Los resultados de simulación validan la eficacia del enfoque propuesto, demostrando su potencial para mejorar la fiabilidad y seguridad operativa de los sistemas AEMWE.
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